Я хочу генерировать одинаковые целые числа, которые удовлетворяют0 <= result <= maxValue.

У меня уже есть генератор, который возвращает однородные значения во всем диапазоне встроенных целочисленных типов без знака. Давайте назовем методы для этогоbyte Byte(), ushort UInt16(), uint UInt32() а такжеulong UInt64(), Предположим, что результат этих методовв совершенстве равномерная.

Подпись методов, которые я хочуuint UniformUInt(uint maxValue) а такжеulong UniformUInt(ulong maxValue).

Что я ищу:

правильность
Я бы предпочел, чтобы возвращаемые значения были распределены в заданном интервале.
Ноочень допустимо небольшое смещение, если оно значительно повышает производительность. Под этим я подразумеваю смещение порядка, позволяющего различать с вероятностью 2/3 при 2 ^ 64 значениях.
Он должен работать правильно для любогоmaxValue.Представление
Метод должен быть быстрым.КПД
Метод действительно использует небольшую необработанную случайность, поскольку в зависимости от базового генератора генерация необработанных байтов может быть дорогостоящей. Потеря нескольких битов - это хорошо, но, скажем, использование 128 битов для генерации одного числа является чрезмерным.

Также возможно кэшировать некоторую оставшуюся случайность из предыдущего вызова в некоторых переменных-членах.

Будьте осторожны с переполнением int и поведением обёртывания.

У меня уже есть решение (я опубликую это как ответ), но это немного уродливо для моих вкусов. Поэтому я хотел бы получить идеи для лучших решений.

Предложения о том, как провести модульное тестирование с большимиmaxValueБыло бы неплохо, поскольку я не могу сгенерировать гистограмму с 2 ^ 64 сегментами и 2 ^ 74 случайными значениями. Другое осложнение заключается в том, что с некоторыми ошибками, только некоторыеmaxValue дистрибутивы сильно смещены, а другие лишь незначительно.