C++ 命名要求： RandomNumberEngine (自 C++11 起)

 

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C++ 命名要求

基本 DefaultConstructible MoveConstructible (C++11) CopyConstructible CopyAssignable MoveAssignable (C++11) Destructible 类型属性 ScalarType PODType TriviallyCopyable (C++11) TrivialType (C++11) StandardLayoutType (C++11)   ImplicitLifetimeType 库范围 BooleanTestable EqualityComparable LessThanComparable Swappable ValueSwappable (C++11) NullablePointer (C++11) Hash (C++11) Allocator FunctionObject Callable Predicate BinaryPredicate Compare

Container Container ReversibleContainer AllocatorAwareContainer SequenceContainer ContiguousContainer (C++17) AssociativeContainer UnorderedAssociativeContainer (C++11)   容器元素 DefaultInsertable (C++11) CopyInsertable (C++11) MoveInsertable (C++11) EmplaceConstructible (C++11) Erasable (C++11) Iterator LegacyIterator LegacyInputIterator LegacyOutputIterator LegacyForwardIterator LegacyBidirectionalIterator LegacyRandomAccessIterator LegacyContiguousIterator (C++17) ConstexprIterator (C++20) 流 I/O FormattedInputFunction UnformattedInputFunction FormattedOutputFunction UnformattedOutputFunction 格式化程序 BasicFormatter (C++20) Formatter (C++20)

随机数 SeedSequence (C++11) RandomNumberEngine (C++11) RandomNumberDistribution (C++11) UniformRandomBitGenerator (C++11) RandomNumberEngineAdaptor (C++11) 并发 BasicLockable (C++11) Lockable (C++11) TimedLockable (C++11) SharedLockable (C++14) SharedTimedLockable (C++14) Mutex (C++11) TimedMutex (C++11) SharedMutex (C++17) SharedTimedMutex (C++14) 范围 RangeAdaptorObject (C++20) RangeAdaptorClosureObject (C++20) 多维视图 LayoutMapping (C++23) LayoutMappingPolicy (C++23) AccessorPolicy (C++23) 其他 CharTraits RegexTraits (C++11)   BitmaskType LiteralType (C++11) NumericType UnaryTypeTrait (C++11) BinaryTypeTrait (C++11) TransformationTrait (C++11) Clock (C++11) TrivialClock (C++11)

 

随机数生成器是一个函数对象，返回无符号整数值，使得所有可能的返回值（理想情况下）具有相同的概率。

任何随机数生成器也是一个 UniformRandomBitGenerator，因此可以插入任何 随机数分布 以获取随机数（正式来说，是随机变量）。

要求

如果一个类型满足 UniformRandomBitGenerator 并且在给定以下类型和值的情况下，满足下表中的语义和复杂度要求，则它满足 RandomNumberEngine。

类型	定义
E	一个 RandomNumberEngine 类型
T	E::result_type
值	定义
e	一个类型为 E 的值
v	一个类型为 E 的左值
x, y	类型为（可能是 const 限定的）E 的值
s	一个类型为 T 的值
q	一个 SeedSequence 左值
z	一个类型为 unsigned long long 的值
os	一个左值，其类型是 std::basic_ostream 的特化
is	一个左值，其类型是 std::basic_istream 的特化
n	E 的状态的 大小
TA	E 的 转换算法
GA	E 的 生成算法

表达式	返回类型	语义	复杂度
E()	N/A	创建一个引擎，其初始状态与所有其他类型为 E 的默认构造的引擎相同。	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
E(x)		创建一个与 x 相等的引擎。	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
E(s)		创建一个引擎，其初始状态由 s 决定。	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
E(q)		创建一个引擎，其初始状态由对 q.generate 的一次调用决定。	与对长度为 n 的序列调用 q.generate 的复杂度相同
e.seed()	void	后置条件：e == E().	与 E() 相同
e.seed(s)	void	后置条件：e == E(s).	与 E(s) 相同
e.seed(q)	void	后置条件：e == E(q).	与 E(q) 相同
e()	T	将 e 的状态从 e i 推进到 e i+1（即 TA(e i)）并返回 GA(e i).	摊销常数
e.discard(z)	void	通过任何等效于 z 次连续调用 e() 的方法，将 e 的状态从 e i 推进到 e i+z。	不差于 z 次连续调用 e() 的复杂度
x == y	bool	对于所有正整数 i，如果 i 次连续调用 x() 和 y() 返回相同的值，则返回 true。否则返回 false.	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
x != y	bool	!(x == y)	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
os << x	decltype(os)&	使用 fmtflags 设置为 std::ios_base::dec | std::ios_base::left 并将填充字符设置为空格字符，将 x 的当前状态的文本表示形式写入 os。 后置条件：os 的 fmtflags 和填充字符与之前相同。	\(\scriptsize O(n)\)O(n)
is >> v	decltype(is)&	使用 fmtflags 设置为 std::ios_base::dec，从 is 中读取 v 的当前状态的文本表示形式。如果遇到错误的输入，确保操作不会改变 v 的状态，并调用 is.setstate(std::ios_base::failbit)（这可能会抛出 std::ios_base::failure）。 前提条件：is 提供一个文本表示形式，该表示形式之前使用满足以下所有条件的输出流 pr 编写 is.getloc() == pr.getloc() 为 true. std::is_same<decltype(is)::char_type,              decltype(pr)::char_type>::value 是 true. std::is_same<decltype(is)::traits_type,              decltype(pr)::traits_type>::value 是 true. 后置条件: is 的 fmtflags 与之前相同。	\(\scriptsize O(n)\)O(n)

标准库

以下标准库设施满足 RandomNumberEngine

linear_congruential_engine (C++11)	实现 线性同余 算法 (类模板)
mersenne_twister_engine (C++11)	实现 梅森旋转器 算法 (类模板)
subtract_with_carry_engine (C++11)	实现带进位减法 (滞后斐波那契) 算法 (类模板)
philox_engine (C++26)	基于计数器的可并行化生成器 (类模板)
discard_block_engine (C++11)	丢弃随机数引擎的某些输出 (类模板)
independent_bits_engine (C++11)	将随机数引擎的输出打包到指定位数的块中 (类模板)
shuffle_order_engine (C++11)	以不同的顺序提供随机数引擎的输出 (类模板)

以下标准库设施满足 UniformRandomBitGenerator 但不满足 RandomNumberEngine

random_device (C++11)

使用硬件熵源的非确定性随机数生成器 (类)