將「最小到最大」均勻實分佈產生Inf，-Inf還是NaN？

如果我產生浮點值以下列方式：將「最小到最大」均勻實分佈產生Inf，-Inf還是NaN？

template <typename T> 
T RandomFromRange(T low, T high){ 
    std::random_device random_device; 
    std::mt19937 engine{random_device()}; 
    std::uniform_real_distribution<T> dist(low, high); 
    return dist(engine); 
} 

template <typename T> 
T GetRandom(){ 
    return RandomFromRange 
    (std::numeric_limits<T>::min(),std::numeric_limits<T>::max()); 
} 

//produce floating point values: 
auto num1 = GetRandom<float>(); 
auto num2 = GetRandom<float>(); 
auto num3 = GetRandom<float>(); 
//...

是否有可能，我將永遠得到一個NaN，Inf或-Inf？

來源

2016-04-24 Trevor Hickey

鑑於沒有一個落入[min，max]範圍內，那麼大概不會。 –

讓我們來考慮一下std::uniform_real_distribution生成的內容。

產生了隨機的浮點值I，在區間[a，b）中

所以，這是std::numeric_limits<foat>::min()和std::numeric_limits<float>::max()，包括前者，但不包括後者之間均勻地分佈。這些限制返回什麼值？他們分別返回FLT_MIN和FLT_MAX。那麼，那些是什麼？

最小標準化正浮點數

最大可表示的有限浮點數

由於既不{正，負}無窮大，也不NaN的是有限數的範圍內，不，他們沒有生成。

正如指出的克里斯托弗Oicles，要注意的是FLT_MIN推而廣之，std::numeric_limits<foat>::min()最小積極表示值。

正如指出的多德，如果的[min, max)範圍超過std::numeric_limits<float>::max()，那麼你會得到不確定的行爲，並在這種情況下任何輸出，包括生成無窮將是可能的。

來源

2016-04-24 16:34:42 user2079303

對於浮點類型，'std :: numeric_limits :: min（）'是一個正值（最小的非零正值）。和差異：'std :: numeric_limits :: max（） - std :: numeric_limits :: min（）'通常結束等於'std :: numeric_limits :: max（）'（肯定不會更大，在任何情況）。所以我不確定Trevor是否知道這個問題，但是他的範圍選擇確實避免了分配中的不確定行爲。 –

@ChristopherOicles好點，我沒有意識到這一點。我已經將其納入我的答案。 – user2079303

實際上，這會導致不確定的行爲，因爲std::uniform_real_distribution的要求（該規範草案我有段26.5.8.2.2）：

explicit uniform_real_distribution(RealType a = 0.0, RealType b = 1.0); 
    Requires: a ≤ b and b − a ≤ numeric_limits<RealType>::max(). 
    Effects: Constructs a uniform_real_distribution object; a and b correspond to 
      the respective parameters of the distribution.

你的具體例子的溢出numeric_limits要求。

現在你可以建立一個std::uniform_real_distribution<double>與std::numeric_limits<float>::min/max爲邊界，這應該是明確的。它也可能是你的例子可以在大多數實現上工作（因爲它們通常會在內部計算中將浮點數加倍），但它仍然會觸發未定義的行爲。

在沒有工作的實現中，我猜想最有可能的故障模式將產生Inf，因爲這是b-a將生成的。

來源

2016-04-24 17:46:10

將「最小到最大」均勻實分佈產生Inf，-Inf還是NaN？

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