C++11随机数库
random随机数库
C++11引入了新的随机数生成机制,那就是<random>
随机数库,支持多种伪随机数生成算法,多种连续和离散随机数分布算法,以及封装了真正的随机数生成引擎random_device
。对于写随机数相关的程序来说实在是太香了。
随机数生成引擎和随机数分布引擎
- 随机数生成引擎(Generator):用于生成标准分布的随机数序列
- 随机数分布引擎(Distribution):对随机数生成引擎生成的随机数进行处理,使得最终输出的随机数满足特定的分布
伪随机数生成引擎比较
一般情况就用标准库定义的std::default_random_engine
就行,在各个实现中会自己决定std::default_random_engine
具体是哪种随机数生成引擎。
随机数生成引擎 | 计算公式 | 说明 |
---|---|---|
std::minstd_rand | x = x * 48271 % 2147483647 | 线性同余序列,简单,随机性比较差 |
std::minstd_rand0 | x = x * 16807 % 2147483647 | 线性同余序列,简单,随机性比较差 |
std::mt19937 | 我不知道 | 梅森旋转算法,随机序列周期长,处理相对耗时 |
std::mt19937_64 | 我不知道 | 同上,只是保证返回值有64位 |
std::ranlux24 | 我不知道 | 带进位减法引擎,是对线性同余算法的改进 |
std::ranlux48 | 我不知道 | 同上 |
std::knuth_b | 我不知道 | 包装一下线性同余引擎,将其生成的序列打乱输出 |
真正的随机数random_device
真随机数生成器(但有些编译器没有实现),一般可以用于生成伪随机数生成器的种子。在Linux的实现中,是读取/dev/urandom设备,因为生成真随机数需要消耗熵池里的资源,如果熵池空了,请求生成随机数的行为就会被阻塞,要等到收集足够多的环境噪声后才能继续产生真随机数(但从关于 /dev/urandom 的流言终结这篇文章中指出,Linux读取/dev/urandom设备是不会阻塞的,并且也可以当作是真随机数)。
若平台不支持random_device
则entropy
接口返回0。