如何使用逐位运算将随机uint64\t转换为范围(0,1)中的随机双精度

由于双数的编码方式,很难直接在(0,1)范围内生成一个好的随机数,但在[1,2][@GemTaylor]范围内很容易得到一个。

double to_01(uint64_t i)
{
    constexpr uint64_t mask1 = 0x3FF0000000000000ULL;
    constexpr uint64_t mask2 = 0x3FFFFFFFFFFFFFFFULL;
    const uint64_t to_12 = (i | mask1) & mask2;
    double d;
    memcpy(&d, &to_12, 8);
    return d - 1;
}

注意,不是所有的 i 用于生成结果。另外请注意,此函数仅适用于64位IEEE-754浮点数[@geza]。

从我收集到的信息,以及你想要描绘的问题判断 uint_64 double 这样你的 双重的

需要双(64位)表示

-1S(1.0+0.M)2E偏差(偏差为1023)

一位表示符号S,52位表示matissa,11位表示指数。

弗斯特 双重的 双重的 其次,我们不能超过E-bias>1022,否则我们将获得超过1.0的值 双重的 .

因此,将uint_64映射到[0,1]之间的double的掩码是

十六进制0x3FEFFFFFFFFFFFFFull

uint64_t const MASK = 0x3FEFFFFFFFFFFFFFull;
double to01(uint64_t i) {
    i = (i & MASK);
    return reinterpret_cast<double&>(i);
}

应该会成功的。在这个方法中,您使用了uint\u64的64位中的61位。

但要注意的是:如果 uint\ U第64页 生成器在[0,uint64\t\u max]上是均匀的 to01

这就是我用的 我移12得到52位 I或1,这样我只得到奇数值这避免了返回0 然后在返回时减去1.0

如果你知道整数的来源是均匀分布的

double convert_uint64_to_double(uint64_t value)
{
    uint64_t u64 = 0x3FF0000000000000ULL | ((value >> 12) | 1) ;
    return *(double*)&u64 - 1.0;
}

double convert_uint32_to_double(uint32_t value)
{
    uint64_t u64 = 0x3FF0000000000000ULL | (((uint64_t(value) << 1) | 1) << 19);
    return *(double*)&u64 - 1.0;
}