C++ exponential_distribution偶尔返回inf，其中0是预期的

Question

在一个项目中，我正在生成数以百万计的世博( lambda )随机变量，其中lambda可能非常大。在使用std::exponential_distribution<float>时，我偶尔会得到inf的返回值。如果lambda接近于0，我会理解这一点，但是当lambda很大时，估计值非常接近于零。例如，以下程序通常在数百万次抽签后终止：

#include<iostream>
#include<random>

int main(void)
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 generator(rd());

    float lambda = 1000000.0;
    float val = 0;

    for(int i = 0; i < 1000000000; ++i)
    {
        std::exponential_distribution<float> dist(lambda);
        val = dist(generator);

        if(isinf(val))
        {
            std::cout << i << " " << val << " failure" << std::endl;
            exit(0);
        }
    }

    return 0;
}

如果函数中有一些错误(由于精度原因)，为什么返回inf而不是更方便的0.0？除了手动检查输出是有限的之外，还有什么方法可以解决这个问题吗？谢谢。

Answer 1

理查德·克里顿的评论说：

“如果...Some是浮动的，RealType实现可能偶尔返回无穷大。这是LWG发布的2524.”源(有指向问题的链接)：分布

切换到double并不能解决这个问题，相反，它只是减少了看到它的机会(或者至少使它可以忽略不计)。正如LWG问题所指出的，根本的问题是generate_canonical (某些实现可以使用)在很少的情况下可能返回1.0，这样-log(1-generate_canonical())就可以输出无穷大。在实践中，float比double更可能出现这种情况，因为与double相比，generate_canonical可以用float生成的数字要少得多(实际上，2^24而不是2^53)。(无论如何，右尾分布的朴素实现还有其他问题，如指数分布；参见“恢复您的分位函数”)。