關于C++中的隨機數生成器

今天需要生成隨機序列來測試代碼，記錄一下C++中隨機數生成器的使用方法。
C++中使用random庫生成隨機數，主要使用兩個類：

隨機數引擎類
調用這個類會生成一個調用運算符。
該運算符不接受任何參數，并返回一個隨機的unsigned整數。
常與隨機數分布類共同使用，很少單獨使用。

隨機數分布類
需要以隨機數引擎作為參數(即必須先定義隨機數引擎類)。
常用方法：
uniform_int_distribution ：指定范圍的隨機非負數
uniform_real_distribution：指定范圍的隨機實數
bernoulli_distribution ：指定概率的隨機布爾值

具體使用方法：

首先調用default_random_engine，生成一個random engine.

//首先生成一個random-number engine, 每次調用會返回一個unsigned int類型的數。cout << "Generate a random engine" << endl;default_random_engine e;for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << e() << endl;}

運行結果：

再生成隨機分布類

先生成一個uniform_int_distribution類，
模板參數為要生成的隨機數類型(int, unsigned int, short, unsigned short, long, unsigned long, long long, unsigned long long)；
構造函數接受兩個參數，表示生成隨機數的范圍。
調用時要以random engine為參數。

cout << "generate uniform_int_distribution" << endl;uniform_int_distribution<int> dis(0, 9);for (int i = 0; i < 10; i++) {// 注意這里是dis(e), 而不是dis(e())，函數接受的參數是random engine。cout << dis(e) << endl; }

運行結果：

uniform_real_distribution使用方法同上，只是生成的是實數。(float, double, long double)

cout << "generate uniform_real_distribution" << endl;uniform_real_distribution<float> dis2(0, 9);for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << dis2(e) << endl;}

運行結果：

bernoulli_distribution不是模板類，它的構造函數只有一個參數，為該類返回true的概率，默認為0.5。
該函數也需要接受random engine參數。

cout << "generate bernoulli_distribution" << endl;bernoulli_distribution dis3;for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << dis3(e) << endl;}

運行結果：

設置seed

可以通過為random engine設置隨機數種子(seed)來控制生成隨機數的序列。若不設置seed，則random engine使用默認種子。兩個使用默認種子的engine生成的序列是相同的。
seed可以在構造函數中給定，也可以在之后設置。

default_random_engine e1; //使用默認種子 default_random_engine e2(100); //給定seed=100 default_random_engine e3; //使用默認種子 default_random_engine e4(200); //給定seed=200 cout << "e1: " << e1() << " e2: " << e2() << " e3: " << e3() << " e4: " << e4() << endl; cout << "e1()==e3(): " << (e1() == e3()) << endl;

運行結果：

下面設置e3和e4的seed=100

e3.seed(100); e4.seed(100); for (int i = 0; i < 5; i++) {cout << "e2: " << e2() << " e3: " << e3() <<" e4: "<< e4() << endl; }

運行結果：

從結果中可以觀察到：
e3生成的序列與e2相同，由于e2之前已經生成了一個數，e3生成的序列始終落后e2一個數。
由于e3和e4同時設置seed，二者生成的序列相同。
因此可以理解為：每次設置seed后random engine根據seed重新生成序列。

將系統時間設為seed

隨機數發生器并不是完全隨機的，每次運行程序都會返回相同的數值序列。
這對調試非常友好，但是實際運行時希望每次取得不同的隨機序列。
通常將系統時間設為seed，使得每次運行的seed不同

default_random_engine e5(time(0));

樓豬是個菜雞，歡迎共同交流共同進步。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于C++中的随机数生成器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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