生成随机uint64_t

Question

给定任意类型的随机数引擎 e，E我如何uint64_t在整个范围内生成随机数？

像这样的东西，其中needs_random()函数需要随机数uint64_t，并且blah()函数以现代<random>风格编写，可以接受任何类型的随机引擎E。

void needs_random(uint64_t r);

template <typename E>
void blah(E& engine) {
  // ...
  needs_random(???);
}

具体来说，我正在尝试从任意引擎播种xorshift随机数生成器e，并且xorshift生成器需要两个uint64_t值作为种子。

Answer 1

要便携式，只需unsigned long long与std::uniform_int_distribution（或您需要的任何其他发行版）一起使用：

#include <type_traits>
#include <cstdint>
#include <random>
#include <iostream>

void needs_random(uint64_t r) {
    std::cout << r << "\n";
}

template <typename E>
void blah(E& engine) {
    std::uniform_int_distribution<unsigned long long> dis(
        std::numeric_limits<std::uint64_t>::min(),
        std::numeric_limits<std::uint64_t>::max()
    );
    needs_random(dis(engine));
}

int main() {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    blah(gen);
    blah(gen);
}

该类型unsigned long long保证至少为64位宽。从unsigned long long到的隐式整数转换uint64_t应仅提取数字的最低有效64位。

该代码只会在像这样的平台上不是最优的sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT > 64，因为更高的比特将不会被使用。但是代码仍然可以移植到此类平台，并且仍然可以使用。