Php 如何实现随机浮点函数，使其不丢失熵？（菲律宾）

我试图使用从/dev/uradom获得的字节生成随机浮点。目前，我的最佳想法是通过以下方式获得平台精度：

$maximumPrecision = strlen('' . 1/3) - 2;

然后按照$maximumPrecision告诉我们的次数，在循环中构造一个0-9的字符串。例如，如果精度是12，我将生成12个随机数并将它们连接起来。我认为这是一个丑陋的想法

更新：这有意义吗

$bytes =getRandomBytes(7); // Just a function that returns random bytes.
$bytes[6] = $bytes[6] & chr(15); // Get rid off the other half
$bytes .= chr(0); // Add a null byte

$parts = unpack('V2', $bytes);

$number = $parts[1] + pow(2.0, 32) * $parts[2];
$number /= pow(2.0, 52);

---

PHP的浮点类型通常实现为。这种格式的尾数精度为52位，因此原则上它应该能够在[0,1]中生成252个不同的统一的数字

因此，您可以从/dev/uradom中提取52位，解释为整数，然后除以252：

//假设我们有52位数据，小尾端。
$bytes=“\x12\x34\x56\x78\x9a\xbc\x0d\x00”；
//^^^^ 12位填充。
$parts=解包（$V2'，$bytes）；
$theNumber=$parts[1]+pow（2.0,32）*$parts[2]；//这里的问题是根据基数2的指数定义的：

n = 2^exponent * 1.mantissa

因为你想要一个指数-1，并且没有整数
n
，所以
2^n=0.1
，这就变得复杂了

这将生成一个介于1和2之间的数字。您可以减去
1
，但如果这样做，您将损失少量的熵（不过，KennyTM的答案会产生一个在该范围内的数字，并使用所有熵——此答案试图直接创建表示）：

$source=fopen（“/dev/uradom”、“rb”）；
//建立大端双端
//由于采用32位平台，因此仅采用32位
$byte_batch_1=fread（$source，4）；//32位
$byte_batch_2=fread（$source，4）；//32位，我们只需要20位
$offset=（1该数字必须介于0和1之间？是的，浮点数必须介于0和1之间，且具有平台的精度。@R因素：您想要什么样的随机数分布？均匀？（因为浮点数不是均匀分布在间隔中。）@halfdan:使用lcg_值（），我正在读取返回字节的/dev/uradom。@KennyTM：是的，我想要一个均匀分布的float.Yep。虽然PHP遵循C89，它不需要IEEE double来表示
double
类型，但很难找到一个不支持这种标准的平台（尽管它们可能不完全支持该标准）。有趣的是，
在本例中解释为整数实际上意味着什么？我使用7个字节（56位）和…@rFactor:请参阅更新。您也可以使用“位移位”要构造原始的双精度表示和
解包
，但这在PHP中相当混乱。当我读取/dev/uradom时，我读取的是字节，而不是位。因此，我可以读取的最接近的字节数是7=56位。我如何截断并除去这些额外的位？@rFactor:（a）这是小尾数。所以我们在最高有效位的末尾加上12'0。（B）
parts[1]
是较低的32位，
parts[2]
是较高的20位。
n = 2^exponent * 1.mantissa

$source = fopen("/dev/urandom", "rb");

//build big-endian double
//take only 32 bits because of 32-bit platforms
$byte_batch_1 = fread($source, 4); //32-bit
$byte_batch_2 = fread($source, 4); //32-bit, we only need 20

$offset = (1 << 10) -1;

$first_word = unpack("N", $byte_batch_2);
$first_word = reset($first_word);
$first_word &= 0xFFFFF; //leave only 20 lower bits
$first_word |= $offset << 20;

$str = pack("N", $first_word) . $byte_batch_1;

//convert to little endian if necessary
if (pack('s', 1) == "\x01\x00") { //little-endian
    $str = strrev($str);
}

$float = unpack("d", $str);
$float = reset($float);