我需要你的帮助，请给我一些建议。从编程珍珠中我知道要生成随机的 30 位整数，我们应该这样写：
RAND_MAX*rand()+rand()
但是我可以做些什么来生成不是 30 而是 64 位的随机整数呢？如果我将两个 30 位整数相乘，然后再乘以 4 位整数，我认为这是非常低效的方法，那么我应该使用哪种方法呢？ 我现在对 64 位使用 popcount_1 不同的方法，我想在随机整数上对其进行测试（我也在测量每个人完成任务所需的时间）
【问题讨论】：
首先，我对您发布的 30 位解决方案表示怀疑
整数。 RAND_MAX 本身可能是 31 位值，RAND_MAX *
rand() + rand() 可能会溢出，产生未定义的行为
（实际上是负值）。
如果您需要一个大于保证最小值 RAND_MAX 的值，或者
就此而言，任何不明显小于
RAND_MAX，唯一的解决方案是使用连续调用
rand()，并结合这些值，但您需要仔细执行此操作，并且
验证结果。 （rand() 的大多数实现使用线性
一致的生成器，虽然足以完成某些任务，但不是
在这种情况下特别好。）无论如何，例如：
unsigned
rand256()
{
static unsigned const limit = RAND_MAX - RAND_MAX % 256;
unsigned result = rand();
while ( result >= limit ) {
result = rand();
}
return result % 256;
}
unsigned long long
rand64bits()
{
unsigned long long results = 0ULL;
for ( int count = 8; count > 0; -- count ) {
results = 256U * results + rand256();
}
return results;
}
(rand256 中的代码旨在消除其他情况
将 RAND_MAX 值映射到 256 个值时会出现不可避免的偏差。）
【讨论】：
这可能是一个解决方案，无需乘法：
r30 = RAND_MAX*rand()+rand()
s30 = RAND_MAX*rand()+rand()
t4 = rand() & 0xf
res = (r30 << 34) + (s30 << 4) + t4
【讨论】：
RAND_MAX 是 1确实假设这一点，为什么不：rand() + rand() << 15 + rand() << 30 + rand() << 45 + (rand() & 0xf) << 60？根本没有乘法。
return ((unsigned long long)rand() << 48) | ((unsigned long long)rand() << 32) | ((unsigned long long)rand() << 16) | ((unsigned long long)rand() & 0xffff); 的事情呢？在这里你根本没有乘法，只有移位。
r30 可以等于RAND_MAX 有两种不同的方式）。当然，在许多实现中，RAND_MAX == 1<<15 的未说明假设并不正确。
如果boost 是一个选项，您可以使用boost random。
【讨论】：
ranlux64_3。
[0, 2^32-1] 上生成了一个好的随机值，那么将两个调用组合起来生成一个好的 64 位随机值应该是相当简单的。 （当然，对于“好”的足够宽松的定义。基本生成器仍然需要 2^64 或更多的周期，否则将有很多值永远无法生成。）
随机 64 位 int 本质上是将 64 位随机位解释为 int。
用随机字节 (see here for how) 填充长度为 8 的字节数组，并将其解释为 int (see here for how)。
【讨论】：
rand() 的实现中，您不会通过这样做获得特别均匀的分布。
通用解决方案：
template <unsigned long long I> struct log2 {
static const int result = 1 + log2<I/2>::result;
};
template <> struct log2<1> {
static const int result = 0;
};
template <typename UINT> UINT genrand() {
UINT result = 0;
int bits = std::numeric_limits<UINT>::digits;
int rand_bits = log2<RAND_MAX>::result;
while (bits > 0) {
int r = rand();
while (r >= (1<<rand_bits)) r = rand(); // Retry if too big.
result <<= rand_bits;
result += r;
bits -= rand_bits;
}
return result;
}
使用：unsigned long long R = genrand<unsigned long long>();。
bits 计数器跟踪仍需要的位数。
【讨论】：
'返回一个介于0和 RAND_MAX（包括 0 和 RAND_MAX）之间的伪随机整数值。 - http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/rand
因此，您应该使用 RAND_MAX + 1（这就像逐位生成一个数字，然后将其转换为以 10 为底）而不是 RAND_MAX。 通过这种方式，您可以生成以 RAND_MAX + 1 为底（可能带有前导零）的一位、两位、三位等数字，并将它们转换为以 10 为底的数字并获得任意大的数字。
所有你获得的大于你想要的 MAX_VALUE 的东西都可以被丢弃，你仍然有 1/(MAX_VALUE + 1) 的概率获得每个数字。
请注意，此方法可能需要一段时间，特别是如果您想要的 MAX_VALUE 远小于在丢弃不需要的数字之前可以获得的最大值，作为获得随机数的预期步骤数在 [0, MAX_VALUE] 中使用此算法为：(MAX_OBTAINABLE_VALUE + 1)/(MAX_VALUE + 1)
【讨论】：