C++에서 임의의 부동 소수점 수를 생성하는 방법

Jinku Hu 2023년10월12일
  1. C++ 11 <random>라이브러리를 사용하여 임의 부동 소수점 생성
  2. rand함수를 사용하여 임의 부동 소수점 생성
C++에서 임의의 부동 소수점 수를 생성하는 방법

이 기사에서는 C++에서 임의의 부동 숫자를 생성하는 방법에 대한 몇 가지 방법을 설명합니다.

C++ 11 <random>라이브러리를 사용하여 임의 부동 소수점 생성

이 방법은 최신 C++에서 고품질 난수를 생성하는 데 권장되는 방법입니다. 먼저std::random_device 객체를 초기화해야합니다. 랜덤 엔진 시딩을 위해 비 결정적 랜덤 비트를 생성하며, 이는 동일한 숫자 시퀀스 생성을 방지하는 데 중요합니다. 이 예에서는std::default_random_engine을 사용하여 의사 난수 값을 생성하지만 특정 알고리즘 엔진을 선언 할 수 있습니다 (전체 목록 여기 무작위)). 다음으로 균일 분포를 초기화하고 최소 / 최대 값을 선택적 인수로 전달합니다.

결과적으로, 우리는 콘솔에 5 개의 랜덤 플로트를 출력합니다.

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <random>

using std::cout;
using std::endl;
using std::setprecision;

constexpr int FLOAT_MIN = 10;
constexpr int FLOAT_MAX = 100;

int main() {
  std::random_device rd;
  std::default_random_engine eng(rd());
  std::uniform_real_distribution<> distr(FLOAT_MIN, FLOAT_MAX);

  for (int n = 0; n < 5; ++n) {
    cout << setprecision(10) << distr(eng) << "\n";
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

출력:

19.54383877
92.41870106
92.42645927
93.53035308
39.09127952

이전 버전은 실제로 배정 밀도 부동 소수점 값 (64 비트)을 생성합니다. std::uniform_real_distribution <T>float,double 또는long double을 지정하여 float 유형을 사용자 정의 할 수 있습니다. 인수가 이들 중 하나가 아니면 정의되지 않은 동작을 생성합니다. 다음 예제는 단 정밀도 부동 소수점 숫자를 생성합니다.

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <random>

using std::cout;
using std::endl;
using std::setprecision;

constexpr int FLOAT_MIN = 10;
constexpr int FLOAT_MAX = 100;

int main() {
  std::random_device rd;
  std::default_random_engine eng(rd());
  std::uniform_real_distribution<float> distr(FLOAT_MIN, FLOAT_MAX);

  for (int n = 0; n < 5; ++n) {
    cout << setprecision(10) << distr(eng) << "\n";
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

rand함수를 사용하여 임의 부동 소수점 생성

rand함수는 C 라이브러리에서 제공되며 품질 임의성이 필요한 경우 권장되지 않습니다. 이 함수는 0과 RAND_MAX(둘 다 포함) 사이의 의사 난수 정수를 생성합니다. RAND_MAX 값은 구현에 따라 다르며 보장 된 최소값은 32767에 불과하므로rand에 의해 생성 된 숫자는 임의성을 제한했습니다. 이 함수는std::srand (바람직하게는 현재 시간 인수를 전달)로 시드되어야하며, 몇 가지 번거로운 산술로 임의의 부동 소수점 값을 생성 할 수 있습니다.

#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <random>

using std::cout;
using std::endl;
using std::setprecision;

constexpr int FLOAT_MIN = 10;
constexpr int FLOAT_MAX = 100;

int main() {
  std::random_device rd;
  std::default_random_engine eng(rd());
  std::uniform_real_distribution<float> distr(FLOAT_MIN, FLOAT_MAX);

  for (int n = 0; n < 5; ++n) {
    cout << setprecision(10) << distr(eng) << "\n";
  }
  cout << endl;

  std::srand(std::time(nullptr));
  for (int i = 0; i < 5; i++)
    cout << setprecision(10)
         << FLOAT_MIN +
                (float)(rand()) / ((float)(RAND_MAX / (FLOAT_MAX - FLOAT_MIN)))
         << endl;
  return EXIT_SUCCESS;
}
작가: Jinku Hu
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Founder of DelftStack.com. Jinku has worked in the robotics and automotive industries for over 8 years. He sharpened his coding skills when he needed to do the automatic testing, data collection from remote servers and report creation from the endurance test. He is from an electrical/electronics engineering background but has expanded his interest to embedded electronics, embedded programming and front-/back-end programming.

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