创建一个函数以返回指定范围内的随机数

Question

我正在浏览 C++ Primer，我刚刚完成了讨论<random> 实用程序的章节。问我几个问题：

练习 17.28：编写一个函数，生成并返回一个统一的 每次调用时分发随机无符号整数。

练习 17.29：允许用户提供种子作为可选参数 你在上一个练习中编写的函数。

练习 17.30：这次再次修改你的函数，以最小化和 函数应返回的数字的最大值。

这些问题希望我使用讨论过的random_default_engine 和uniform_int_distribution 类。第一个问题很简单：

#include <random>
unsigned randomUns(){
    static default_random_engine e;
    static uniform_int_distribution<unsigned> u;
    return u(e);
}

使用创建对象static 的建议，这样它们就不会在调用后被销毁，因此每次调用函数都会生成一个新数字，而不是每次都从序列的开头开始。困难出在最后两个问题上，我原来的解决办法是：

unsigned randomUns(unsigned minV, unsigned maxV, default_random_engine::result_type seed = 0){
    static default_random_engine e(seed);
    static uniform_int_distribution<unsigned> u(minV, maxV);
    return u(e);
}

除了那是在我意识到静态变量只被初始化一次之前。所以这个函数将使用来自对randomUns 的调用的参数初始化u，然后再也不会。我只能在一个范围内使用此功能。例如

cout << randomUns(2,3) << " " << randomUns(5,6);

尽管第二个范围不同，但可能会输出 2 3。

seed 也存在类似问题。我将如何处理这个？对于引擎/种子，我也许可以像这样重写函数：

static default_random_engine::result prev = 0;
static default_random_engine e(seed);
if(prev != seed){ 
    e.seed(seed)
    prev = seed;
}

但这当然不是一个真正的随机函数。

randomUns(1,2,50);
randomUns(1,2,60);
randomUns(1,2,50);

据我所知，第三次调用将产生与第一次相同的输出，因为引擎已重置回相同的状态。对于更改分布的范围，我完全不确定。

变量不能在每次调用后销毁，否则函数将始终输出相同的序列 - 所以它们必须是 static 或存在于函数范围之外。另一方面，我需要能够控制范围/种子，因此需要在函数内修改变量。

这可以通过random_default_engine 和uniform_int_distribution 提供的实用程序实现吗？

Answer 1

保持引擎static，但分配非静态，例如

unsigned randomUns(unsigned minV, unsigned maxV, default_random_engine::result_type seed = 0){
    static default_random_engine e(seed);
    uniform_int_distribution<unsigned> u(minV, maxV);
    return u(e);
}

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要允许每次调用都更改自定义种子，请也存储种子，如果不同，则重新创建引擎。

可能是这样的

unsigned randomUns(unsigned minV, unsigned maxV, default_random_engine::result_type seed = 0){
    static default_random_engine e(seed);
    static default_random_engine::result_type last_seed = seed;

    if (seed != last_seed){
        e = default_random_engine(seed);
        last_seed = seed;
    }

    uniform_int_distribution<unsigned> u(minV, maxV);
    return u(e);
}