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c++ - 如何理解 C++11 随机数生成器

问题描述

生成随机数的那三行看起来有点棘手。很难永远记住这些台词。有人可以解释一下以使其更容易理解吗？

#include <random>
#include <iostream>

int main()
{
    std::random_device rd;  //1st line: Will be used to obtain a seed for the random number engine

    std::mt19937 gen(rd()); //2nd line: Standard mersenne_twister_engine seeded with rd()

    std::uniform_int_distribution<> dis(1, 6);

    for (int n=0; n<10; ++n)

        std::cout << dis(gen) << ' ';   //3rd line: Use dis to transform the random unsigned int generated by gen into an int in [1, 6]

    std::cout << '\n';
}

以下是我能想到的一些问题：

  1. 第一行代码： 是文档random_devicerandom_device描述的类，所以这行意味着声明一个对象？如果是，为什么在第二行中我们通过构造 mt19937 而不是使用对象（不带括号）？rdrd()rd

  2. 第三行代码：为什么要调用类uniform_int_distribution<>对象dis()？是dis()函数吗？为什么我们要把genobject 传入dis()?

标签： c++

解决方案

random_device 很慢但真正随机，它用于生成随机数序列的“种子”。

mt19937 速度很快，但只是“伪随机”。它需要一个“种子”来开始生成一系列数字。该种子可以是随机的（如您的示例中所示），因此您每次都会获得不同的随机数序列。但它可能是一个常数，所以你每次都会得到相同的数字序列。

uniform_int_distribution 是一种将随机数（可以有任何值）映射到您实际感兴趣的数字的方法，在这种情况下是从 1 到 6 的整数的均匀分布。

与 OO 编程的情况一样，这段代码是关于职责划分的。每个类对整体需求（掷骰子的生成）贡献了一小部分。如果你想做一些不同的事情，这很容易，因为你已经把所有的东西都摆在了你面前。

如果这太多了，那么您需要做的就是编写一个函数来捕捉整体效果，例如

int dice_roll()
{
    static std::random_device rd;
    static std::mt19937 gen(rd());
    static std::uniform_int_distribution<> dis(1, 6);
    return dis(gen);
}

dis是函数对象或仿函数的示例。它是一个重载的对象，operator()因此可以像调用函数一样调用它。

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