php lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果对比分析

因工作需要使用PHP生成0~1随机小数，之前写过一篇

PHP生成0~1随机小数方法》

，基于mt_rand()及mt_getrandmax()实现。

后来有网友评论，PHP原生方法lcg_value()可实现0~1随机小数生成。

lcg_value说明

float lcg_value ( void )

lcg_value() 返回范围为 (0,1) 的一个伪随机数。本函数组合了周期为 2^31 - 85 和 2^31 - 249 的两个同余发生器。本函数的周期等于这两个素数的乘积。

返回：范围为 (0,1) 的伪随机数。

rush:PHP;"> PHP for($i=0; $i<5; $i++){ echo lcg_value().PHP_EOL; } ?>

输出：

0.11516515851995 0.064684551575297 0.68275174031189 0.55730746529099 0.70215008878091

两种生成0~1随机小数方法进行比较

1.执行时间比较

执行10万次基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的运行时间

rush:PHP;"> PHP /** * 生成0~1随机小数 * @param Int $min * @param Int $max * @return Float */ function randFloat($min=0,$max=1){ return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min); }

// 获取microtime
function get_microtime(){
list($usec,$sec) = explode(' ',microtime());
return (float)$usec + (float)$sec;
}

// 记录开始时间
$starttime = get_microtime();

// 执行10万次获取随机小数
for($i=0; $i<100000; $i++){
randFloat();
}

// 记录结束时间
$endtime = get_microtime();

// 输出运行时间
printf("run time %f ms\r\n",($endtime-$starttime)*1000);
?>

输出：

run time 266.893148 ms

执行10万次lcg_value()的运行时间

rush:PHP;"> PHP // 获取microtime function get_microtime(){ list($usec,microtime()); return (float)$usec + (float)$sec; }

// 记录开始时间
$starttime = get_microtime();

// 执行10万次获取随机小数
for($i=0; $i<100000; $i++){
lcg_value();
}

// 记录结束时间
$endtime = get_microtime();

// 输出运行时间
printf("run time %f ms\r\n",($endtime-$starttime)*1000);
?>

输出：run time 86.178064 ms

执行时间上比较，因为lcg_value()直接是PHP原生方法，而mt_rand()与mt_getrandmax()需要调用两个方法，并需要进行计算，因此lcg_value()的执行时间大约快3倍。

2.随机效果比较

基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法的随机效果

rush:PHP;"> PHP /** * 生成0~1随机小数 * @param Int $min * @param Int $max * @return Float */ function randFloat($min=0,$max=1){ return $min + mt_rand()/mt_getrandmax() * ($max-$min); }

header('content-type: image/png');
$im = imagecreatetruecolor(512,512);
$color1 = imagecolorallocate($im,255,255);
$color2 = imagecolorallocate($im,0);
for($y=0; $y<512; $y++){
for($x=0; $x<512; $x++){
$rand = randFloat();
if(round($rand,2)>=0.5){
imagesetpixel($im,$x,$y,$color1);
}else{
imagesetpixel($im,$color2);
}
}
}
imagepng($im);
imagedestroy($im);
?>

随机效果图：

lcg_value()的随机效果

随机效果上比较，可以看出使用mt_rand()与mt_getrandmax()算法生成的随机效果较乱序，随机效果比lcg_value()较好。

总结：

lcg_value()执行速度快，但随机效果不及基于mt_rand()与mt_getrandmax()算法实现。

以上这篇PHP lcg_value与mt_rand生成0~1随机小数的效果对比分析就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程之家。

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