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std::ranges::generate_random

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数值操作
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未初始化存储上的操作
返回类型
 
定义于头文件 <random>
调用签名
template< class R, class G >
    requires ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<G&>> &&
             std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    generate_random( R&& r, G&& g );
(1) (自 C++26 起)
template< class G, std::output_iterator<std::invoke_result_t<G&>> O,
          std::sentinel_for<O> S >
    requires std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>>
constexpr O
    generate_random( O first, S last, G&& g );
(2) (自 C++26 起)
template< class R, class G, class D >
    requires ranges::output_range<R, std::invoke_result_t<D&, G&>> &&
             std::invocable<D&, G&> &&
             std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> &&
             std::is_arithmetic_v<std::invoke_result_t<D&, G&>>
constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    generate_random( R&& r, G&& g, D&& d );
(3) (自 C++26 起)
template< class G, class D, std::output_iterator<std::invoke_result_t<D&, G&>> O,
          std::sentinel_for<O> S >
    requires std::invocable<D&, G&> &&
             std::uniform_random_bit_generator<std::remove_cvref_t<G>> &&
             std::is_arithmetic_v<std::invoke_result_t<D&, G&>>
constexpr O
    generate_random( O first, S last, G&& g, D&& d );
(4) (自 C++26 起)

尝试使用随机数生成器或分布的 generate_random 成员函数生成随机数,这预计会更高效。如果没有可用的 generate_random 成员函数,则回退到逐元素生成。

令回退操作为分别对 ranges::generate(std::forward<R>(r), std::ref(g))(1)ranges::generate(std::forward<R>(r), [&d, &g] { return std::invoke(d, g); }) 或 (1)(3) 或 (3) 调用

1) 如果此表达式格式正确,则调用 g.generate_random(std::forward<R>(r))。
否则,令 I 为 std::invoke_result_t<G&>。如果 R 满足 sized_range 这一概念,则通过执行未指定次数的形如 r 或 ranges::size(r) 的调用(如果对值 I 和类型 g() 的对象 g.generate_random(s) 来说这样的表达式格式正确),用 N 个 s 类型的值填充 std::span<I, N>。
否则,执行回退操作。
3) 如果此表达式格式正确,则调用 d.generate_random(std::forward<R>(r), g)。
否则,令 I 为 std::invoke_result_t<D&, G&>。如果 R 满足 sized_range 这一概念,则通过执行未指定次数的形如 r 或 ranges::size(r) 的调用(如果对值 I 和类型 std::invoke(d, g) 的对象 d.generate_random(s, g) 来说这样的表达式格式正确),用 N 个 s 类型的值填充 std::span<I, N>。
否则,执行回退操作。
2,4) 分别等价于 (1,3),其中 r 是从 ranges::subrange<O, S>(std::move(first), last) 获得的。

如果 (1) 或 (3) 的效果与相应回退操作的效果不等价,则行为未定义。

N 的值在每次调用中可以不同。实现可以对较短的范围选择更小的值。

本页描述的函数式实体是 算法函数对象(非正式名称为 niebloid),即:

参数

first, last - 定义待写入随机数的元素 范围 的迭代器-哨位对
r - 待写入随机数的 range 范围
g - 均匀随机位生成器
d - 随机数分布对象

注释

在 std::ranges::generate_random 标准化之时,标准库中尚未存在提供 generate_random 成员函数的随机数生成器或分布器。

std::ranges::generate_random 在使用封装了底层向量化API的自定义随机数生成器时,能够实现更高的运行效率。

功能测试 宏 值 标准 功能
__cpp_lib_ranges_generate_random 202403L (C++26) std::ranges::generate_random

示例

#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <random>
int main()
{
    std::default_random_engine eng;
    std::default_random_engine::result_type rs[16]{};
    std::ranges::generate_random(rs, eng);
    std::cout << std::left;
    for (int i{}; auto n : rs)
        std::cout << std::setw(11) << n << (++i % 4 ? ' ' : '\n');
}

可能的输出:

16807       282475249   1622650073  984943658 
1144108930  470211272   101027544   1457850878
1458777923  2007237709  823564440   1115438165
1784484492  74243042    114807987   1137522503

参见

将函数结果保存到范围中
(算法函数对象)
指定类型符合均匀随机比特生成器的要求
(概念)