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

随机数引擎是一个返回无符号整数值的函数对象，使得可能结果范围内的每个值都（理想情况下）具有相等的概率。

任何随机数引擎也是一个 UniformRandomBitGenerator，因此可以插入任何随机数分布中，以获得随机数（正式地，是随机变量）。

[编辑] 要求

如果一个类型满足 RandomNumberEngine，则它必须满足 UniformRandomBitGenerator，并且在给定以下类型和值的情况下，必须满足下表中的语义和复杂性要求

类型	定义
`E`	一个 RandomNumberEngine 类型
`T`	`E::result_type`
值	定义
e	类型 `E` 的一个值
v	类型 `E` 的一个左值
x, y	类型为 (可能是 const 限定的) `E` 的值
s	类型 `T` 的一个值
q	一个 SeedSequence 左值
z	类型为 unsigned long long 的一个值
os	类型为 std::basic_ostream 的特化的一个左值
is	类型为 std::basic_istream 的特化的一个左值
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，其初始状态与类型 `E` 的所有其他默认构造引擎相同。	$\scriptsize O(n)$ $O(n)$
E(x)		创建一个引擎，它与 x 比较相等。	$\scriptsize O(n)$ $O(n)$
E(s)		创建一个引擎，其初始状态由 s 确定。	$\scriptsize O(n)$ $O(n)$
E(q)		创建一个引擎，其初始状态由对 `q.generate` 的单次调用确定。	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 `ei` 推进到 `ei+1` (即 TA(e`i`)) 并返回 GA(e`i`)。	摊销常数
e.discard(z)	void	通过任何等效于连续调用 z 次 e() 的方式，将 e 的状态从 `ei` 推进到 `ei+z`。	不比连续调用 z 次 e() 的复杂度更差
x == y	bool	对于所有正整数 i，如果 x() 和 y() 的第 i 次连续调用返回相同的值，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)&	将 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 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)&	将 fmtflags 设置为 std::ios_base::dec，从 is 读取 v 当前状态的文本表示形式。如果遇到错误输入，则确保 v 的状态在操作后保持不变，并调用 is.setstate(std::ios_base::failbit)（这可能会抛出 std::ios_base::failure）。前置条件：is 提供了一个文本表示形式，该形式先前是使用满足以下所有条件的输出流 pr 写入的 is.getloc() == pr.getloc() 为 true。 std::is_same<decltype(is)::char_type, decltype(pr)::char_type>::value 为 true。 std::is_same<decltype(is)::traits_type, decltype(pr)::traits_type>::value 为 true。后置条件：is 的 fmtflags 与之前相同。	$\scriptsize O(n)$ $O(n)$

[编辑] 标准库

以下标准库工具满足 RandomNumberEngine

linear_congruential_engine (C++11)	实现线性同余算法 (类模板) [编辑]
mersenne_twister_engine (C++11)	实现梅森旋转算法 (类模板) [编辑]
subtract_with_carry_engine (C++11)	实现带进位的减法（滞后斐波那契）算法 (类模板) [编辑]
philox_engine (C++26)	基于计数器的可并行化生成器 (类模板) [编辑]
discard_block_engine (C++11)	丢弃随机数引擎的某些输出 (类模板) [编辑]
independent_bits_engine (C++11)	将随机数引擎的输出打包成指定位数的块 (类模板) [编辑]
shuffle_order_engine (C++11)	以不同的顺序传递随机数引擎的输出 (类模板) [编辑]

以下标准库工具满足 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) [编辑]

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独立式和宿主式
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表达式	返回类型	语义	复杂度
E()	N/A	创建一个引擎，其初始状态与类型 `E` 的所有其他默认构造引擎相同。	\(\scriptsize O(n)\) $O(n)$
E(x)		创建一个引擎，它与 x 比较相等。	\(\scriptsize O(n)\) $O(n)$
E(s)		创建一个引擎，其初始状态由 s 确定。	\(\scriptsize O(n)\) $O(n)$
E(q)		创建一个引擎，其初始状态由对 `q.generate` 的单次调用确定。	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 `ei` 推进到 `ei+1` (即 TA(e`i`)) 并返回 GA(e`i`)。	摊销常数
e.discard(z)	void	通过任何等效于连续调用 z 次 e() 的方式，将 e 的状态从 `ei` 推进到 `ei+z`。	不比连续调用 z 次 e() 的复杂度更差
x == y	bool	对于所有正整数 i，如果 x() 和 y() 的第 i 次连续调用返回相同的值，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)&	将 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 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)&	将 fmtflags 设置为 std::ios_base::dec，从 is 读取 v 当前状态的文本表示形式。如果遇到错误输入，则确保 v 的状态在操作后保持不变，并调用 is.setstate(std::ios_base::failbit)（这可能会抛出 std::ios_base::failure）。前置条件：is 提供了一个文本表示形式，该形式先前是使用满足以下所有条件的输出流 pr 写入的 is.getloc() == pr.getloc() 为 true。 std::is_same<decltype(is)::char_type, decltype(pr)::char_type>::value 为 true。 std::is_same<decltype(is)::traits_type, decltype(pr)::traits_type>::value 为 true。后置条件：is 的 fmtflags 与之前相同。	\(\scriptsize O(n)\) $O(n)$