std::philox_engine

定义于头文件 `<random>`
template< class UIntType, std::size_t w, std::size_t n, std::size_t r, UIntType... consts > class philox_engine;		(since C++26)

std::philox_engine 是一个基于计数器的随机数引擎。

序列 M 和 C 由模板参数包 consts 中的值形成，它表示 $\scriptsize M_k $ $M k$ 和 $\scriptsize C_k $ $C k$ 常数，形式为 [$\scriptsize M_0 $ $M 0$ , $\scriptsize C_0 $ $C 0$ , $\scriptsize M_1 $ $M 1$ , $\scriptsize C_1 $ $C 1$ ,... , ..., $\scriptsize M_{n/2-1} $ $M n/2-1$ , $\scriptsize C_{n/2-1} $ $C n/2-1$ ]。

随机数通过以下过程生成

使用 X 的元素初始化输出序列 S。
更新 S 的元素，进行 r 轮。
用 S 中的值替换缓冲区 Y 中的值。

[编辑] 更新输出序列

对于每一轮更新，中间序列 V 以指定的顺序使用 S 的元素进行初始化

n	$\scriptsize V_{0} $ $V 0$	$\scriptsize V_{1} $ $V 1$	$\scriptsize V_{2} $ $V 2$	$\scriptsize V_{3} $ $V 3$
2	$\scriptsize S_0 $ $S 0$	$\scriptsize S_1 $ $S 1$	不适用
4	$\scriptsize S_2 $ $S 2$	$\scriptsize S_1 $ $S 1$	$\scriptsize S_0 $ $S 0$	$\scriptsize S_3 $ $S 3$

给定以下操作符号

$\scriptsize \mathsf{xor} $ $xor$ ，内置按位异或。
$\scriptsize \mathsf{mullo} $ $mullo$ ，它计算模乘的低半部分，定义为 $mullo(a,b,w)=(a\cdotb) mod 2 w$ 。
$\scriptsize \mathsf{mulhi} $ $mulhi$ ，它计算乘法的高半部分，定义为 $mulhi(a,b,w)=⌊(a\cdotb)/2 w ⌋$ 。

令 q 为当前轮数（从零开始），对于 [0, n / 2) 中的每个整数 k，输出序列 S 的元素按如下方式更新

$X 2\cdotk =mulhi(V 2\cdotk,M k,w) xor ((K k +q\cdotC k) mod 2 w) xor V 2\cdotk+1$
$X 2\cdotk+1 =mullo(V 2\cdotk,M k,w)$

[编辑] 预定义特化

以下特化定义了具有两个常用参数集的随机数引擎

定义于头文件 `<random>`
类型	定义
`philox4x32` (C++26)	std::philox_engine<std::uint_fast32_t, 32, 4, 10, 0xCD9E8D57, 0x9E3779B9, 0xD2511F53, 0xBB67AE85>[编辑]
`philox4x64` (C++26)	std::philox_engine<std::uint_fast64_t, 64, 4, 10, 0xCA5A826395121157, 0x9E3779B97F4A7C15, 0xD2E7470EE14C6C93, 0xBB67AE8584CAA73B>[编辑]

[编辑] 嵌套类型

类型	定义
`result_type`	`UIntType`

[编辑] 数据成员

constexpr std::size_t word_size [静态的]	w (公共静态成员常量)
constexpr std::size_t word_count [静态的]	n (公共静态成员常量)
constexpr std::size_t round_count [静态的]	r (公共静态成员常量)
constexpr std::array<result_type, word_count / 2> multipliers [静态的]	乘法器序列 M (公共静态成员常量)
constexpr std::array<result_type, word_count / 2> round_consts [静态的]	轮常数序列 C (公共静态成员常量)
constexpr std::uint_least32_t default_seed [静态的]	20111115u (公共静态成员常量)

[编辑] 成员函数

构造与播种
(构造函数)	构造引擎 (公共成员函数) [编辑]
seed	设置引擎的当前状态 (公共成员函数) [编辑]
set_counter	设置引擎的当前计数器 (公共成员函数) [编辑]
生成
operator()	推进引擎状态并返回生成的值 (公共成员函数) [编辑]
discard	按指定量推进引擎状态 (公共成员函数) [编辑]
特性
min [静态的]	获取输出范围内可能的最小值 (公共静态成员函数) [编辑]
max [静态的]	获取输出范围内可能的最大值 (公共静态成员函数) [编辑]

[编辑] 非成员函数

operator== (C++26)	比较两个伪随机数引擎的内部状态 (函数) [编辑]

operator<<operator>> (C++26)	对伪随机数引擎执行流输入和输出 (函数模板) [编辑]

[编辑] 注释

特性测试宏	值	Std	特性
`__cpp_lib_philox_engine`	`202406L`	(C++26)	`std::philox_engine`

[编辑] 示例

[1] 在这种情况下，下一次生成算法调用返回缓冲区中下一个生成的值。

[2] 在这种情况下，缓冲区被刷新，并且下一次生成算法调用返回新缓冲区中的第一个值。

[1]

[2]

编译器支持
独立和宿主式
语言
标准库
标准库头文件
具名要求
特性测试宏 (C++20)
语言支持库
概念库 (C++20)
诊断库
内存管理库
元编程库 (C++11)
通用工具库
容器库
迭代器库
范围库 (C++20)
算法库
字符串库
文本处理库
数值库
日期和时间库
输入/输出库
文件系统库 (C++17)
并发支持库 (C++11)
执行控制库 (C++26)
技术规范
符号索引
外部库

成员函数
philox_engine::philox_engine
philox_engine::seed
philox_engine::set_counter
生成
philox_engine::operator()
philox_engine::discard
特性
philox_engine::min
philox_engine::max
非成员函数
operator== (C++26)
operator<<operator>> (C++26)(C++26)

UIntType	-	生成器生成的结果类型。如果此类型不是 unsigned short、 unsigned int、 unsigned long 或 unsigned long long 之一，则效果未定义。
w	-	以位为单位的字大小
n	-	字计数
r	-	轮计数
consts	-	用于生成随机数的乘数和轮常数序列

n	\(\scriptsize V_{0} \) $V 0$	\(\scriptsize V_{1} \) $V 1$	\(\scriptsize V_{2} \) $V 2$	\(\scriptsize V_{3} \) $V 3$
2	\(\scriptsize S_0 \) $S 0$	\(\scriptsize S_1 \) $S 1$	不适用
4	\(\scriptsize S_2 \) $S 2$	\(\scriptsize S_1 \) $S 1$	\(\scriptsize S_0 \) $S 0$	\(\scriptsize S_3 \) $S 3$

cppreference.cn

命名空间

变体

视图

操作

std::philox_engine

目录

[编辑] 模板参数

[编辑] 生成器属性

[编辑] 生成随机值