uniform_int_distribution的不同范围

Question

所以我有一个Random对象：

typedef unsigned int uint32;

class Random {
public:
    Random() = default;
    Random(std::mt19937::result_type seed) : eng(seed) {}

private:
    uint32 DrawNumber();
    std::mt19937 eng{std::random_device{}()};
    std::uniform_int_distribution<uint32> uniform_dist{0, UINT32_MAX};
};

uint32 Random::DrawNumber()
{
    return uniform_dist(eng);
}

我可以改变(通过另一个函数或其他方式)分布的上限的最好方法是什么？

(也愿意接受其他风格问题的建议)

Answer 1

分布对象是轻量级的。当你需要一个随机数时，只需构造一个新的分布。我在游戏引擎中使用了这种方法，在基准测试之后，它可以与使用老的rand()相媲美。

此外，我问过如何改变GoingNative 2013 live stream的分发范围，标准委员会的成员Stephen T. Lavavej建议简单地创建新的分发版，因为这不应该是一个性能问题。

下面是我如何编写你的代码：

using uint32 = unsigned int;

class Random {
public:
    Random() = default;
    Random(std::mt19937::result_type seed) : eng(seed) {}
    uint32 DrawNumber(uint32 min, uint32 max);

private:        
    std::mt19937 eng{std::random_device{}()};
};

uint32 Random::DrawNumber(uint32 min, uint32 max)
{
    return std::uniform_int_distribution<uint32>{min, max}(eng);
}

Answer 2

您可以简单地使用param()方法创建一个std::uniform_int_distribution<uint32>::param_type并修改范围。您可以使用decltype来降低模板噪声：

decltype(uniform_dist.param()) new_range (0, upper);
uniform_dist.param(new_range);

Answer 3

在我的示例中，我将DrawNumber函数设置为public。您可以提供一个接受上限的重载，然后将新的uniform_int_distribution::param_type传递给uniform_int_distribution::operator()

可以使用与相应分布相同的参数来构造param_type。

来自N3337，§26.5.1.6/9 rand.req.dist

对于D的每个构造函数，其参数与分布的参数相对应，P应具有相应的构造函数，满足相同的要求，并采用数量、类型和默认值相同的参数。此外，对于返回与分布参数对应的值的D的每个成员函数，P都应该有一个具有相同名称、类型和语义的相应成员函数。

其中D是随机数分布函数对象的类型，P是由D的关联param_type命名的类型

#include <iostream>
#include <random>

typedef unsigned int uint32;

class Random {
public:
    Random() = default;
    Random(std::mt19937::result_type seed) : eng(seed) {}

    uint32 DrawNumber();
    uint32 DrawNumber(uint32 ub);

private:
    std::mt19937 eng{std::random_device{}()};
    std::uniform_int_distribution<uint32> uniform_dist{0, UINT32_MAX};
};

uint32 Random::DrawNumber()
{
    return uniform_dist(eng);
}

uint32 Random::DrawNumber(uint32 ub)
{
    return uniform_dist(eng, decltype(uniform_dist)::param_type(0, ub));
}

int main()
{
  Random r;
  std::cout << r.DrawNumber() << std::endl;
  std::cout << r.DrawNumber(42) << std::endl;
}