我应该保留随机分布对象实例还是可以随时重新创建它？答案

【问题标题】：Should I keep the random distribution object instance or can I always recreate it?我应该保留随机分布对象实例还是可以随时重新创建它？
【发布时间】：2012-01-16 00:47:35
【问题描述】：

我有这个代码：

static std::mt19937 rnd;

// ...

static uint32_t rndInt(uint32_t min, uint32_t max) {
    return std::uniform_int_distribution<uint32_t>(min,max)(rnd);
}

这是好的做法还是我应该存储uniform_int_distribution？

【问题讨论】：

c.f. Use std::uniform_int_distribution and define its range later 获取有关稍后在同一实例上更改范围 param 的信息

标签： c++ random c++11

【解决方案1】：

我一般会做以下事情：

std::uniform_int_distribution<uint32_t> distrib(16, 97);

然后您可以多次调用distrib(rnd)，而无需每次都重新生成分布。

您执行操作的方式会强制在您每次进行调用时重新创建分配。如果你的最小和最大参数是固定的，那么创建一个分布对象并调用它，否则，保持你所拥有的。

顺便说一句，我会使用time(NULL) 或其他种子方法播种rnd。

【讨论】：

time 是一个臭名昭著的坏种子，因为它具有确定性和典型的 1 秒粒度。打个电话std::random_device{}() 就更可取了。

【解决方案2】：

我怀疑分发对象的创建和销毁成本很高，尽管我认为它可能不仅仅是存储参数min,max。它可能会根据参数预先计算一些有用的值，例如在明显的实现中2**32 % (max-min+1) 是生成器中将被丢弃和重试的不同值的数量。

原则上，分发对象可以在其中存储一些熵位，这些熵位是在先前调用 operator() 时从生成器中提取的，但不是必需的。这些位可用于以后的operator() 调用。因此，如果min==0 和max==1，那么您可以在生成器上的每次调用中获得对operator() 的32 次调用。这就是 reset() 函数的作用，清除这个状态。

因此，如果您重复使用相同的最小/最大值，那么从技术上讲，您每次都使用新的分布会浪费随机位 - 与保留分布对象相比，您最终可能会减少对引擎的调用大约。但我怀疑它是否重要，尤其是因为 MT 很快。

【讨论】：

呵呵，是的，主要是我的想法，但很高兴听到别人说。
顺便说一句，不确定（没有检查），但如果这个类无论如何都是标题，我希望它可能根本没有开销，因为它会全部内联。跨度>
@Albert：我想取决于您对“无开销”的定义。即使 con/destructor 是内联的，它们仍然必须实际执行。您可以想象，某些发行版需要根据参数进行复杂的设置过程才能使用，只是uniform_int_distribution 显然不需要。
查看此讨论：stackoverflow.com/a/14858040/259795，其中建议不断重置分布对象（类似于重新创建它）可能会影响生成数字的分布，具体取决于它的实现方式。

【解决方案3】：

熵存储在std::mt19937 中，这意味着您将继续随机序列，但正如 Steve Jessop 所指出的，它仍然有一些创建对象的开销。如果您希望使用相同的参数频繁调用此函数，则可以将 std::uniform_int_distribution<uint32_t> 对象缓存在使用 std::pair<uint32_t, uint32_t> 作为键的映射中。

【讨论】：

我希望这种使用地图的方法实际上开销更大。 :)
我同意这里。然后你只需要遵循 codewiz51 的建议。