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C++模板化均匀分布?

uniform-distribution overloading templates c++

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Alex Wicks · 技术社区 · 7 年前

目前我正在重载此函数以生成一个随机数:

float GetRand(float lower, float upper) {                                                                                                                                                      
    std::random_device rd;                                                                                                                                                                    
    std::mt19937_64 mt(rd());                                                                                                                                                                 
    std::uniform_real_distribution<float> dist(lower,upper);                                                                                                                                  
    return dist(mt);                                                                                                                                                                            
}                                                                                                                                                                                              

int GetRand(int lower, int upper) {                                                                                                                                                            
    std::random_device rd;                                                                                                                                                                    
    std::mt19937_64 mt(rd());                                                                                                                                                                 
    std::uniform_int_distribution<int> dist(lower,upper);                                                                                                                                     
    return dist(mt);                                                                                                                                                                          
}

有没有可能用模板来实现这一点?我不知道该如何制作发行版模板。

1 回复 | 直到 7 年前

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Hiroki 7 年前

我们可以统一 GetRand 作为函数模板。

首先,请注意 std::uniform_real_distribution<T> 如果 T 不是其中之一 float , double 和 long double . 例如, 29.6.1.1一般要求[rand.req.genl] 在C++标准草案n4687中规定:

贯穿本款 29.6 ,实例化模板的效果:

...

d) 具有名为实型未定义,除非相应的模板参数是cv不合格的,是其中之一浮动 , 双重的 或 长双人 .

此外 29.6 .8.2.2类模板统一实分布[rand.dist.uni.real]描述 std::uniform_real_distribution 使用模板类型参数 RealType 因此 std::uniform_real_distribution<int> 未定义:

template<class RealType = double>
class uniform_real_distribution {
    ...
};

此外,对儿童也存在类似的限制 std::uniform_int_distribution<T> . 因此,我们需要在 标准:均匀实分布<T> 和 标准:均匀分布<T> 取决于 T .

我们可以使用 std::is_floating_point 和 std::is_integral 并进行以下切换:

#include <random>
#include <type_traits>

template<class T>
using uniform_distribution = 
typename std::conditional<
    std::is_floating_point<T>::value,
    std::uniform_real_distribution<T>,
    typename std::conditional<
        std::is_integral<T>::value,
        std::uniform_int_distribution<T>,
        void
    >::type
>::type;

然后是两个超负荷的 格特兰 可以统一到以下函数模板。在这里,我还避免递归构造 std::mt19937_64 并使函数线程安全地应用已接受的答案 this post .

template <class T>
T GetRand(T lower, T upper)
{
    static thread_local std::mt19937_64 mt(std::random_device{}());
    uniform_distribution<T> dist(lower,upper);

    return dist(mt);
}

最后,调用方将如下所示:

DEMO

auto i = GetRand<int>   (0, 1); // 0 or 1
auto f = GetRand<float> (0, 1); // [0, 1)
auto d = GetRand<double>(0, 1); // [0, 1)