Именованные требования C++: UniformRandomBitGenerator (начиная с C++11)

Генератор равномерных случайных битов — это функциональный объект, возвращающий значения беззнакового целочисленного типа, при этом каждое значение из диапазона возможных результатов имеет (в идеале) одинаковую вероятность.

Генераторы равномерных случайных битов не предназначены для использования в качестве генераторов случайных чисел: они используются как источник случайных битов (генерируемых большими блоками для повышения эффективности). Любой генератор равномерных случайных битов можно использовать с любым распределением случайных чисел, чтобы получить случайное число (формально — случайную величину).

Требования

Тип G удовлетворяет требованиям UniformRandomBitGenerator, если

Для заданного g — значения типа G — выполняются все следующие условия:

G::result_type является корректным выражением и обозначает беззнаковый целочисленный тип.
Следующие выражения должны быть корректными и иметь указанные эффекты:

(до C++20)

Выражение	Тип	Требования
`G::min()`	`G::result_type`	Возвращает наименьшее значение, которое может вернуть operator() объекта `G`. Результирующее значение строго меньше `G::max()`. Выражение должно быть константным выражением.
`G::max()`	`G::result_type`	Возвращает наибольшее значение, которое может вернуть operator() объекта `G`. Результирующее значение строго больше `G::min()`. Выражение должно быть константным выражением.
`g()`	`G::result_type`	Возвращает значение из замкнутого интервала `[G::min(),` `G::max()]`. Имеет амортизированную константную сложность.

Выполняются все следующие условия:

G моделирует uniform_random_bit_generator.
std::invoke_result_t<G&> является беззнаковым целочисленным типом.
G предоставляет вложенное имя typedef result_type, обозначающее тот же тип, что и std::invoke_result_t<G&>.

(начиная с C++20)

Примечания

Все RandomNumberEngine удовлетворяют этому требованию.

Стандартная библиотека

Следующие средства стандартной библиотеки ожидают тип UniformRandomBitGenerator.

random_shuffleshuffle (до C++17)(C++11)	случайным образом переставляет элементы диапазона (шаблон функции и функциональный объект алгоритма)
ranges::shuffle (C++20)
sample (C++17)	выбирает N случайных элементов из последовательности (шаблон функции и функциональный объект алгоритма)
ranges::sample (C++20)
generate_canonical (C++11)	равномерно распределяет вещественные значения заданной точности по `[0,` `1)` (шаблон функции)
uniform_int_distribution (C++11)	создает целочисленные значения, равномерно распределенные в диапазоне (шаблон класса)
uniform_real_distribution (C++11)	создает вещественные значения, равномерно распределенные в диапазоне (шаблон класса)
все остальные распределения случайных чисел

Следующие средства стандартной библиотеки удовлетворяют требованиям UniformRandomBitGenerator, но не удовлетворяют дополнительным требованиям RandomNumberEngine:

random_device

(C++11)

недетерминированный генератор случайных чисел, использующий аппаратный источник энтропии
(класс)

Отчеты об ошибках

Следующие отчеты об ошибках, изменяющие поведение, были ретроактивно применены к ранее опубликованным стандартам C++.

DR	Применен к	Опубликованное поведение	Корректное поведение
LWG 2154 (P0898R3)	C++11	не было ясно, должны ли `G::min()` и `G::max()` быть константными выражениями^[1]	должны

До C++20 требование к временной сложности этих выражений формулировалось как «во время компиляции». Эта формулировка неоднозначна, поскольку «временную сложность во время компиляции» можно понимать и как «может быть вычислено во время компиляции», и как «временная сложность может быть определена во время компиляции».

См. также

uniform_random_bit_generator

(C++20)

определяет, соответствует ли тип требованиям генератора равномерных случайных битов
(концепт)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/named_req/UniformRandomBitGenerator