什么是C++ 11随机分布？

Question

我正在尝试实现以下类:

typedef std::mt19937 Engine;

class Interval 
{
public:
    double upperBoundary;
    double lowerBoundary;
    double generateUniformRandomNumber(Engine& engine);
};

我希望这个类在多线程环境中工作.每个线程都有自己的Engine对象实例,它将传递Engine给具有随机行为的任何类的对象.

为了统一生成C++ 11方式的随机数,the的实现generateUniformRandomNumber必须是这样的:

uniform_real_distribution<double> distribution_; // private member of Interval

double Interval::generateUniformRandomNumber(Engine& engine)
{
    return distribution_(engine); 
}

问题是我不理解C++ 11发行版.我知道C++ 11随机数引擎可以是非常大的对象(几千字节),但是分布呢？起初我认为发行版只是简单的仿函数,它operator()是一个pure const函数,但似乎它既不是pure也不是const.根据该参考,每个分发实例具有reset()成员函数.这意味着它有一个潜在的大内部状态或缓存.

我的问题是:

1. 分配是否具有内部状态？如果是,为什么？标准是否说明了这个州的规模？

2. 像我一样做一个实现是一个好主意吗？有没有更好的办法？

Answer 1

分布可能很好,通常会有一些状态.该标准在此不作任何限制.我可以想到可以使用状态的几个原因:

1. 随机数分布通常具有一些参数来配置它.例如,正态分布具有均值和方差参数.这些都是其州的一部分,因为它们必须保持在调用之间.

2. 分发是根据其他一些分发实现的.你真的可以把它想象成一个更复杂的参数.例如,我的beta发布实现保留了两个gamma发行版,每个发行版都有自己的配置.

3. 分布可能会随着时间而改变.没有什么可说的,分发的重复调用需要是独立的.这是reset成员函数的用武之地.大多数发行版都有独立的调用operator(),因此reset函数实际上什么都不做(它的定义是空的).但是,如果您的呼叫是相关的,reset则应将分发恢复到下一个呼叫独立的状态.

你的实现似乎很好.A uniform_real_distribution<double>不太可能有更多的状态,你构造它的参数.

Answer 2

查看RandomNumberDistribution 模板策略的文档...

reset():

重置分发对象的内部状态。调用此函数后，对分布对象的下一次调用operator()将不依赖于先前对operator()的调用。

这意味着对 的调用operator()可以更改影响后续对 的调用的状态operator()。这就是reset()存在和operator()不存在的原因const。

uniform_real_distribution应该是一个小的简单函子，就像你说的那样。它可能只保存Real构建它所用的 2 ，而没有其他内容。并且reset()不应该为那个人做任何事情。