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"C++随机数引擎——生成真正的随机数序列"

2023-07-05 15:42:09 深夜i -- --

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C++随机数引擎——生成真正的随机数序列

随机数是计算机中经常使用的一个概念，其可以被用于很多领域，例如加密和游戏开发。然而，为了能够真正生成随机数序列，需要使用C++随机数引擎，而不是使用一些简单的算法来随机生成数字。接下来我们将介绍C++随机数引擎的相关知识，让大家了解如何生成真正的随机数序列。

C++标准提供了三种主要的随机数引擎：minstd_rand、mt19937和ranlux24_base。它们都是伪随机数生成器(PRNG)，通过计算输入种子(seed)产生序列，并支持生成均匀分布、正态分布等各种分布的随机数。这些随机数引擎的功能不仅仅是简单地生成随机数序列，它们还可以被用于一些应用，例如生成游戏中的随机事件或是用于模拟真实的数据。

minstd_rand是最基础的随机数引擎，其产生的序列会比较简单，因为它只有一个线性移位寄存器来生成随机数。mt19937使用了梅森旋转（Mersenne Twister）算法，并在随机数生成方面表现出色。ranlux24_base是一个高级随机数引擎，其可以生成比较高质量的伪随机数序列。

从C++11标准开始，C++随机数引擎也得到了很大的改进。其中最明显的是引入了新的随机数库——随机数分布。这个库包含了很多分布类，例如均匀分布，正态分布和泊松分布。这些分布类可以与任何支持随机数生成器的类型（例如minstd_rand、mt19937或ranlux24_base)配合使用。

下面是一个简单的使用C++随机数引擎生成随机数序列的例子：


#include <iostream>
#include <random>
int main()
{
  std::random_device rd; //获取种子
  std::mt19937 gen(rd()); //声明随机数引擎，并将种子传递给它
  std::uniform_int_distribution<> dis(1, 100); //定义一个均匀分布对象
  for (int n=0; n<10; ++n)
    std::cout << dis(gen) << " "; //使用生成的随机数
  return 0;
}

这个程序采用了一个较为复杂的随机数引擎——mt19937。在生成随机数前，它声明了一个均匀分布对象，这个对象可以生成从1到100之间的随机整数。这个程序运行后，将输出10个1到100的随机整数。

通过上面的例子，我们可以看到C++随机数引擎生成随机数序列的使用方法较为简单，并且这些随机数引擎能够生成高质量的随机数序列。所以，在进行随机数相关的操作时，建议大家使用C++随机数引擎来生成真正的随机数序列。

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