不确定性分析中的随机值生成

Question

我是一个编码初学者，编写了我的第一个更大的C++项目(飞机初始尺寸程序)。该代码应该能够以概率的方式分析设计，使用蒙特卡罗模拟。因此，我必须为几个独立的随机变量生成随机值。

当我想学习如何编写好的代码时，我要感谢您回顾了简化的‘随机数生成’--这是我代码的一部分：

settings.h

#ifndef SETTINGS_H
#define SETTINGS_H

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>


class settings
{

public:
    struct distInput
    {
        std::string distName;
        double paramA; 
        double paramB;
        double paramC;
    };

    std::vector<distInput> distInputs;

    settings();
};

settings.cpp

#include "settings.h"


settings::settings()
{
    //Read input from file, here simplified
    distInput input1 = 
    {
        "Normal Distribution",
        100.,
        1.,
        0.
    };

    distInput input2 = 
    {
        "Triangular Distribution",
        80.,
        100.,
        109.
    };

    distInputs.push_back(input1);
    distInputs.push_back(input2);
}
//here are more functions

uncertainty.h

#ifndef UNCERTAINTY_H
#define UNCERTAINTY_H

#include <iostream>
#include <string>
#include <random>
#include <vector>


class uncertainty
{
public:
    void generateRN();

    std::vector<std::mt19937_64> randomNumberGenerators;
    std::vector<std::vector<double>> randomNumbers;
    settings *mySettingsPt;
    std::vector<settings::distInput> *inputData;

    uncertainty(settings &mySettings, double numbersRV);        
};

uncertainty.cpp

#include "uncertainty.h


uncertainty::uncertainty(settings &mySettings, double numbersRV)
    :
    mySettingsPt(&mySettings),
    inputData(&mySettingsPt->distInputs)
{
    for(unsigned int i = 0; i < numbersRV; ++i)
    {
        std::random_device rd;
        std::mt19937_64 mt_tmp(rd());
        randomNumberGenerators.push_back(mt_tmp);
        randomNumbers.resize(numbersRV);
    }    
}

void uncertainty::generateRN() 
{
    unsigned int numRV = inputData->size();

    for(unsigned int i = 0; i < numRV; ++i)
    {
        std::string name = inputData->at(i).distName;
        double a = inputData->at(i).paramA;
        double b = inputData->at(i).paramB;
        double c = inputData->at(i).paramC;

        if(name == "Normal Distribution")
        {
            std::normal_distribution<> dist(a, b);
            randomNumbers.at(i).push_back(dist(randomNumberGenerators.at(i)));
        }
        else if(name == "Triangular Distribution")
        {
            std::uniform_real_distribution<> dist(0, 1);
            double F = (b - a) / (c - a);
            double U = dist(randomNumberGenerators.at(i));
            if (U <= F)
                randomNumbers.at(i).push_back(a + sqrt(U * (c - a) * (b - a)));
            else
                randomNumbers.at(i).push_back(c - sqrt((1 - U) * (c - a) * (c - b)));
        }
    }
};

main.cpp

#include "settings.h"
#include "uncertainty.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <random>


int main()
{
    // Initialize objects for computation
    settings mySettings;
    uncertainty myUncertainty(mySettings, mySettings.distInputs.size());

    // Start Computation
    for(unsigned int i = 0; i < 100; ++i)
    {
        myUncertainty.generateRN();
        // Other code, that uses the random values
    }
}

代码工作正常，但我从来没有让人检查过我的代码技能。任何类型的改进建议(如何构造.cpp和h.文件，如何更有效地编写代码，如何使用数据结构和对象等)非常欢迎！

Answer 1

显然，您已经花了一些时间研究最佳实践；您的代码是分开的、可读的、逻辑的。保持格式化，人们将乐于阅读您的代码。

不过，这确实让我大吃一惊:您有两个特定的字符串文本“正态分布”和“三角分布”，它们在单独的文件中重复。建议以后避免字符串文字的多个实例，特别是在单独的文件中；当代码变大时，这样的方法可能会耗时且错误。

想想看:常数和枚举。您的编译器不会发现这样的字符串文字类型，这可能会导致令人恼火的运行时错误或意外行为。另一方面，它当然会提醒您注意代码中未声明的(错误类型)句柄。更有效的清除bug。