Swift随机浮点 fatal error : no uniform distribution on an infinite range

Question

我正在尝试生成一个完全随机的float值，这应该很容易。但是，它不起作用，从外观上看，也许我是第一个遇到此错误的人？我当然似乎找不到任何有关它的先前帖子。

这段代码:

let min = -Float.greatestFiniteMagnitude
let max = +Float.greatestFiniteMagnitude
let range = min...max
let random = Float.random(in: range)

一直工作到最后一行，该行失败，产生Swift/FloatingPointRandom.swift:162: Fatal error: There is nouniform distribution on anInfinite range

但是，范围不应该是无限的。检查 Playground 中的最小值和最大值或范围本身表明，边界是 -3.402823e+38 到 3.402823e+38，两者都不是无限的。

这是怎么回事？有没有一种正确的方法可以做到这一点，我错过了？除此之外，对于这样一个简单的任务来说，这似乎非常复杂:

let min = Float(0)
let max = Float.greatestFiniteMagnitude
let range = min...max
let signs : [Float] = [-1, 1]
let random = Float.random(in: range) * signs.randomElement()!

Answer 1

这是当前浮点值随机数生成实现的限制 - 如果您查看 stdlib/public/core/FloatingPointRandom.swift:156 (就在错误消息指向的地方)，您可以看到此限制来自何处:

let delta = range.upperBound - range.lowerBound
//  TODO: this still isn't quite right, because the computation of delta
//  can overflow (e.g. if .upperBound = .maximumFiniteMagnitude and
//  .lowerBound = -.upperBound); this should be re-written with an
//  algorithm that handles that case correctly, but this precondition
//  is an acceptable short-term fix.
_precondition(
  delta.isFinite,
  "There is no uniform distribution on an infinite range"
)

如果边界无效，代码会尝试阻止生成随机数，但不能充分处理溢出。有一个GitHub issue tracking this bug ，但它似乎已经存在了一段时间 - 尽管有评论指出这将在 Swift 5 中修复，但该修复尚未引入。

可能值得对这个问题发表评论，或者在 Swift forums 上提出这个问题。 ，可以解决该问题的工程师可以在其中看到这一点。

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与此同时，您提出的解决方案应该让您足够接近，对于“足够接近”的某些定义:您将获得所需范围内的随机数，尽管浮点精度的限制可能会影响你得到的数字的精确分布。根据您的用例，这可能并不重要，但在不了解更多信息的情况下，在引入完整修复之前，这可能对您有用，也可能不起作用。

您还可以尝试生成一个比 [-1, 1] 范围大得多的随机数，并按较小的比例对其进行缩放，这可能会让您获得更准确的值分布.