ランダムなブール値を生成する最速の方法

したがって、C＃でランダムブール値を作成する方法はいくつかあります。

• Random.Next（）の使用： rand.Next(2) == 0
• Random.NextDouble（）の使用： rand.NextDouble() > 0.5

本当に違いはありますか？もしそうなら、どちらが実際に優れたパフォーマンスを持っていますか？それとも私が見なかった別の方法がありますか、それはさらに速いかもしれませんか？

最初のオプション-rand.Next(2)舞台裏で実行次のコード：

if (maxValue < 0)
{
    throw new ArgumentOutOfRangeException("maxValue",
        Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_MustBePositive", new object[] { "maxValue" }));
}
return (int) (this.Sample() * maxValue);

そして2番目のオプションの場合- rand.NextDouble()：

return this.Sample();

最初のオプションにはmaxValue検証、乗算、キャストが含まれているため、2番目のオプションの方がおそらく高速です。

2番目のオプションの小さな拡張：

MSDNによると

public virtual double NextDouble()

戻り値

0.0以上1.0未満の倍精度浮動小数点数。

したがって、ランダムなブール値を均等に分散させたい場合は、 >= 0.5

rand.NextDouble() >= 0.5

範囲1：[0.0 ... 0.5 [
範囲2：[0.5 ... 1.0 [
|範囲1 | = |範囲2 |

最速。メソッドRandom.Nextを呼び出すと、オーバーヘッドが少なくなります。以下の拡張メソッドはRandom.NextDouble() > 0.5、より20 ％速く、Random.Next(2) == 0。より35％速く実行されます。

public static bool NextBoolean(this Random random)
{
    return random.Next() > (Int32.MaxValue / 2);
    // Next() returns an int in the range [0..Int32.MaxValue]
}

最速よりも速い。Randomトリックを使用することで、クラスでランダムなブール値をさらに高速に生成することができます。生成された31の有効ビットは、int後続の31のブール生成に使用できます。以下の実装は、以前に最速として宣言されたものより40％高速です。

public class RandomEx : Random
{
    private uint _boolBits;

    public RandomEx() : base() { }
    public RandomEx(int seed) : base(seed) { }

    public bool NextBoolean()
    {
        _boolBits >>= 1;
        if (_boolBits <= 1) _boolBits = (uint)~this.Next();
        return (_boolBits & 1) == 0;
    }
}

ストップウォッチでテストを実行しました。100,000回の反復：

System.Random rnd = new System.Random();
if (rnd.Next(2) == 0)
     trues++;

CPUは整数が好きなので、Next（2）メソッドの方が高速でした。3,700ミリ秒対7,500ミリ秒、これはかなり重要です。また、乱数がボトルネックになる可能性があると思います。システムの速度が著しく低下する小さなシーンでも、Unityでフレームごとに約50を作成したので、ランダムブールを作成する方法も見つけたいと思っていました。だから私も試しました

if (System.DateTime.Now.Millisecond % 2 == 0)
       trues++;

しかし、静的関数の呼び出しは、9,600msとさらに遅くなりました。試してみる価値。最後に、intとdoubleの比較が経過時間に影響を与えないように、比較をスキップして100,000のランダム値のみを作成しましたが、結果はほぼ同じでした。