Cython随机滚动不会产生预期的输出

Question

我遵循Hans Petter Langtangen的教程，以便更好地理解快速生成随机数的Cython。

作者有以下一行:

r = 1 + int(rand()/(RAND_MAX*6.0))

，它声称生成1到6之间的随机整数。对我来说，这看起来像一个错误，因为rand()(从libc.stdlib导入)正在生成一个从0到RAND_MAX的随机整数，所以我猜

行

r = 1 + int(6*rand()/(RAND_MAX(1.0))

在这里

应该更合适。因此，我创建了一个小的Cython脚本，该脚本应该在1和n之间滚动一个随机整数，并在执行此操作时打印调试消息。脚本如下:

    from libc.stdlib cimport rand, RAND_MAX
    def print_rand(int n):
        cdef int r
        print "max", RAND_MAX
        cdef int roll
        roll = rand()
        print "roll", roll
        r = 1 + int(n*roll/(RAND_MAX*1.0))
        print r

然后我使用以下setup.py脚本编译脚本:

    from distutils.core import setup
    from distutils.extension import Extension
    from Cython.Distutils import build_ext
    setup(name='Random print',
          ext_modules=[Extension('_rand', ['rand.pyx'],)],
          cmdclass={'build_ext': build_ext},)

通过

运行

python setup.py build_ext --inplace

为了测试，我打开了IPython，出现了以下神秘现象:

In [1]: import _rand
In [2]: _rand.print_rand(1000)
max 2147483647
roll 1804289383
1

但这没有意义，因为

In [3]: 1 + int(1000*1804289383/(2147483647*1.0))
Out[3]: 841

我在这里错过了什么?

Answer 1

乘法

n*roll

的结果太大，无法装入Cython int。与Python的int类型不同，当这种情况发生时，它会自动切换到任意精度表示，Cython处理溢出的方式与c类似。这通常意味着不合适的高位被丢弃;我不确定这是否是Cython中的未定义行为(在这种情况下可能会发生更糟糕的事情)，或者Cython是否保证特定的溢出处理。