在多个函数中使用相同的随机数生成器

Question

我相信，随机数发生器（RNG）仅应播种一次，以确保结果的分配符合预期。

我正在用C ++写一个蒙特卡洛模拟，它由一个主要函数（“ A”）多次调用另一个函数（“ B”）组成，其中在B中生成了大量随机数。

目前，我正在B中执行以下操作：

void B(){
    std::array<int, std::mt19937::state_size> seed_data;
    std::random_device r;

    std::generate(seed_data.begin(), seed_data.end(), std::ref(r));
    std::seed_seq seq(std::begin(seed_data), std::end(seed_data)); //perform warmup
    std::mt19937 eng(seq);

    std::uniform_real_distribution<> randU(0,1);

    double myRandNum = randU(eng);

    //do stuff with my random number
}

如您所见，每次调用函数B时，我都会创建一个新的随机数生成器。据我所知，这是浪费时间-RNG仍然可以生成更多的随机数！

我已经尝试过使“ eng”成为extern，但是使用g ++会产生错误：

错误：“ eng”同时具有“ extern”和初始化程序extern std :: mt19937 eng（seq）;

如何使随机数生成器成为“全局”，以便可以多次使用？

Answer 1

谨慎适用于所有规则。“全球是邪恶的”就是其中之一。RNG 应该是全局对象。（注意：每个线程都应该有自己的RNG！）我倾向于将我的代码包装在一个单例映射中，但是只需在开始时main()就播种并预热一个即可：

std::mt19937 rng;

int main()
{
  // (seed global object 'rng' here)
  rng.dispose(10000); // warm it up

对于您的使用场景（每个调用生成多个RN），为每个函数调用创建本地分发都应该没有问题。

另一件事：std::random_device不是您的朋友- throw出于各种愚蠢的原因，它可以随时出现。确保将其包装在try.. catch块中。或者，我建议这样做，使用特定于平台的方法来获取真实的随机数。（在Windows上，使用Crypto API。在其他所有上，使用/dev/urandom/。）

希望这可以帮助。