std::ranges::generate_random

 

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算法库

有约束算法与针对范围的算法 (C++20)
有约束的算法，例如 ranges::copy、 ranges::sort 等……
执行策略 (C++17)
is_execution_policy (C++17)   execution::seqexecution::parexecution::par_unseqexecution::unseq (C++17)    (C++17)(C++17)(C++20)	execution::sequenced_policyexecution::parallel_policyexecution::parallel_unsequenced_policyexecution::parallel_unsequenced (C++17)(C++17)(C++17)(C++20)
非修改序列操作 批量操作 for_each for_each_n (C++17) 搜索操作 all_ofany_ofnone_of (C++11)                (C++11)(C++11) countcount_if mismatch equal findfind_iffind_if_not (C++11) find_end find_first_of adjacent_find search search_n 修改序列操作 复制操作 copycopy_if (C++11) copy_backward copy_n (C++11) move (C++11) move_backward (C++11) 交换操作 swap iter_swap swap_ranges 变换操作 replacereplace_if transform replace_copyreplace_copy_if 生成操作 fill fill_n generate generate_n 移除操作 removeremove_if unique remove_copyremove_copy_if unique_copy 顺序变换操作 reverse reverse_copy rotate rotate_copy random_shuffleshuffle (C++17 前)(C++11) shift_leftshift_right (C++20)(C++20) 采样操作 sample (C++17)	排序及相关操作 划分操作 partition partition_copy (C++11)   stable_partition is_partitioned (C++11) partition_point (C++11) 排序操作 sort stable_sort partial_sort partial_sort_copy is_sorted (C++11) is_sorted_until (C++11) nth_element 二分搜索操作 （于已划分范围上） lower_bound upper_bound equal_range binary_search 集合操作（于已排序范围上） includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference 归并操作（于已排序范围上） merge inplace_merge 堆操作 push_heap pop_heap make_heap sort_heap is_heap (C++11) is_heap_until (C++11) 最小/最大值操作 max min minmax (C++11) clamp (C++17) max_element min_element minmax_element (C++11) 字典序比较操作 lexicographical_compare lexicographical_compare_three_way (C++20) 排列操作 next_permutation prev_permutation is_permutation (C++11) C 库 qsort bsearch
数值操作
iota (C++11) inner_product adjacent_difference    accumulate reduce (C++17) transform_reduce (C++17)	partial_sum inclusive_scan (C++17)    exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
未初始化内存上的操作
uninitialized_copy uninitialized_move (C++17)    uninitialized_fill uninitialized_copy_n (C++11) uninitialized_move_n (C++17) uninitialized_fill_n	destroy (C++17) destroy_n (C++17) destroy_at (C++17) construct_at (C++20)       uninitialized_default_construct (C++17) uninitialized_value_construct (C++17) uninitialized_default_construct_n (C++17) uninitialized_value_construct_n (C++17)

 

受约束算法

此菜单中的所有名称均属于命名空间 std::ranges

非修改序列操作

all_ofany_ofnone_of for_each for_each_n    countcount_if adjacent_find mismatch equal lexicographical_compare    containscontains_subrange (C++23)(C++23) findfind_iffind_if_not find_lastfind_last_iffind_last_if_not (C++23)(C++23)(C++23)   find_end find_first_of search search_n starts_with (C++23) ends_with (C++23)

修改序列操作

copycopy_if copy_n copy_backward    move move_backward shift_leftshift_right (C++23)(C++23)   fill fill_n generate generate_n    transform swap_ranges    shuffle sample removeremove_if replacereplace_if reverse rotate remove_copyremove_copy_if    unique replace_copyreplace_copy_if reverse_copy rotate_copy unique_copy

划分操作

is_partitioned    partition_point    partition    partition_copy    stable_partition

排序操作

is_sorted is_sorted_until     sort stable_sort         partial_sort       nth_element partial_sort_copy

二分查找操作（在已排序的范围内）

lower_bound         upper_bound         binary_search      equal_range

集合操作（于已排序范围上）

merge inplace_merge       set_difference set_intersection    set_union          includes set_symmetric_difference

堆操作

is_heap is_heap_until       make_heap           sort_heap push_heap pop_heap

最小/最大值操作

max max_element         min min_element         minmax minmax_element     clamp

排列操作

is_permutation      next_permutation    prev_permutation

折叠操作

fold_left (C++23) fold_left_first (C++23)   fold_right (C++23) fold_right_last (C++23)   fold_left_with_iter (C++23) fold_left_first_with_iter (C++23)

数值操作 iota (C++23)             随机数生成 generate_random (C++26)

对未初始化存储的操作

construct_at    destroy destroy_n destroy_at uninitialized_copy    uninitialized_move uninitialized_fill uninitialized_copy_n    uninitialized_move_n uninitialized_fill_n uninitialized_default_construct uninitialized_default_construct_n uninitialized_value_construct uninitialized_value_construct_n

返回类型

in_fun_result in_in_result in_found_result    in_out_result in_in_out_result    in_out_out_result    min_max_result out_value_result (C++23) in_value_result (C++23)

 

定义于头文件 <random>
调用签名 (Call signature)
template< class R, class G >     requires ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<G&>> &&              std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>     generate_random( R&& r, G&& g );	(1)	(C++26 起)
template< class G, std::output_iterator<std::invoke_result_t<G&>> O,           std::sentinel_for<O> S >     requires std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> constexpr O     generate_random( O first, S last, G&& g );	(2)	(C++26 起)
template< class R, class G, class D >     requires ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<D&, G&>> &&              std::invocable<D&, G&> &&              std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> &&              std::is_arithmetic_v<std::invoke_result_t<D&, G&>> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>     generate_random( R&& r, G&& g, D&& d );	(3)	(C++26 起)
template< class G, class D, std::output_iterator<std::invoke_result_t<D&, G&>> O,           std::sentinel_for<O> S >     requires std::invocable<D&, G&> &&              std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> &&              std::is_arithmetic_v<std::invoke_result_t<D&, G&>> constexpr O     generate_random( O first, S last, G&& g, D&& d );	(4)	(C++26 起)

尝试使用随机数生成器或分布的 `generate_random` 成员函数来生成随机数，这预计会更高效。如果没有 `generate_random` 成员函数可用，则回退到逐元素生成。

令回退操作分别为调用 ranges::generate(std::forward<R>(r), std::ref(g)) 或 ranges::generate(std::forward<R>(r), [&d, &g] { return std::invoke(d, g); }) 用于 (1) 或 (3)。

1) 如果表达式 g.generate_random(std::forward<R>(r)) 形式良好，则调用它。

否则，令 I 为 std::invoke_result_t<G&>。如果 `R` 模拟 `sized_range`，则通过执行未指定次数的 g() 或 g.generate_random(s) 形式的调用（如果对于值 `N` 和类型为 std::span<I, N> 的对象 s，这样的表达式形式良好），用 ranges::size(r) 个 I 类型的值填充 r。

否则，执行回退操作。

3) 如果表达式 d.generate_random(std::forward<R>(r), g) 形式良好，则调用它。

否则，令 I 为 std::invoke_result_t<D&, G&>。如果 `R` 模拟 `sized_range`，则通过执行未指定次数的 std::invoke(d, g) 或 d.generate_random(s, g) 形式的调用（如果对于值 `N` 和类型为 std::span<I, N> 的对象 s，这样的表达式形式良好），用 ranges::size(r) 个 I 类型的值填充 r。

否则，执行回退操作。

2,4) 分别等价于 (1,3)，其中 r 从 ranges::subrange<O, S>(std::move(first), last) 获得。

如果 (1) 或 (3) 的效果与相应的回退操作的效果不等价，则行为未定义。

N 的值在不同调用之间可能不同。对于较短的范围，实现可以选择较小的值。

本页描述的类函数实体是 算法函数对象（非正式地称为 niebloids），即

• 调用它们中的任何一个时，不能指定显式模板参数列表。
• 它们中的任何一个都对 参数依赖查找 不可见。
• 当通过普通非限定查找找到其中任何一个作为函数调用运算符左侧的名称时，实参依赖查找被抑制。

参数

first, last	-	定义要写入随机数的元素的范围的迭代器-哨兵对
r	-	要写入随机数的`范围`
g	-	统一随机位生成器
d	-	随机数分布对象

注意

在 `std::ranges::generate_random` 标准化时，标准库中没有提供 `generate_random` 成员函数的随机数生成器或分布。

当与包装底层向量化 API 的用户定义随机数生成器一起使用时，`std::ranges::generate_random` 可以更高效。

特性测试宏	值	标准	特性
__cpp_lib_ranges_generate_random	202403L	(C++26)	std::ranges::generate_random

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <random>
 
int main()
{
    std::default_random_engine eng;
    std::default_random_engine::result_type rs[16]{};
    std::ranges::generate_random(rs, eng);
 
    std::cout << std::left;
    for (int i{}; auto n : rs)
        std::cout << std::setw(11) << n << (++i % 4 ? ' ' : '\n');
}

可能的输出

16807       282475249   1622650073  984943658 
1144108930  470211272   101027544   1457850878
1458777923  2007237709  823564440   1115438165
1784484492  74243042    114807987   1137522503

参阅

ranges::generate (C++20)	将一个函数的结果保存在一个范围中 (算法函数对象)
uniform_random_bit_generator (C++20)	指定类型是否符合统一随机位生成器 (概念)