Question

当前，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);                                                                                                                                                                          
}

是否可以使用模板执行此操作？我不知道如何为发行版做模板。

Answer 1

我们可以将GetRand的两个重载统一为函数模板。

首先，请注意，如果T不是float，double和long double之一，则std::uniform_real_distribution<T>的作用是不确定的。例如，C ++标准草案n4687中的 29.6.1.1一般要求[rand.req.genl] 指出：

在本条 29.6 中，实例化模板的效果：

...
     除非对应的模板，否则未定义具有名为 RealType 的模板类型参数的
d）   参数是cv不合格的，并且是 float ， double 或 long double 之一。

此外， 29.6 .8.2.2类模板Uniform_real_distribution [rand.dist.uni.real] 描述了std::uniform_real_distribution模板类型参数为 RealType ，因此std::uniform_real_distribution<int>未定义：

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

此外，std::uniform_int_distribution<T>也存在类似的限制。因此，我们需要根据std::uniform_real_distribution<T>在std::uniform_int_distribution<T>和T之间切换分布类型。

我们可以使用std::is_floating_point和std::is_integral来检查上述限制，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GetRand的两个重载可以统一为以下功能模板。在这里，我还避免了std::mt19937_64的递归构造，并使函数安全使用this post中接受的答案。

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，主叫方如下：

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)

C ++-模板化均匀分布？

1 个答案: