Spec-Zone.ru › C++

std::mersenne_twister_engine

Определено в заголовочном файле <random>
template<
    class UIntType,
    std::size_t w, std::size_t n, std::size_t m, std::size_t r, UIntType a,
    std::size_t u, UIntType d, std::size_t s, UIntType b, std::size_t t, UIntType c,
    std::size_t l, UIntType f
> class mersenne_twister_engine;
(с C++11)

mersenne_twister_engine — генератор псевдослучайных чисел, основанный на алгоритме Mersenne Twister. Он генерирует высококачественные, но не криптографически безопасные, целые числа без знака типа UIntType на интервале \(\scriptsize {[0,2^w)}\)[0, 2w).

Следующие алиасы типов определяют генератор псевдослучайных чисел с двумя часто используемыми наборами параметров:

Определено в заголовочном файле <random>
Тип Определение
mt19937(C++11)

std::mersenne_twister_engine<std::uint_fast32_t, 32, 624, 397, 31,
0x9908b0df, 11,
0xffffffff, 7,
0x9d2c5680, 15,
0xefc60000, 18, 1812433253>

32-битный Mersenne Twister Мацумото и Нисимура, 1998

mt19937_64(C++11)

std::mersenne_twister_engine<std::uint_fast64_t, 64, 312, 156, 31,
0xb5026f5aa96619e9, 29,
0x5555555555555555, 17,
0x71d67fffeda60000, 37,
0xfff7eee000000000, 43, 6364136223846793005>

64-битный Mersenne Twister Мацумото и Нисимура, 2000

Параметры шаблона

UIntType - Тип результата, генерируемого генератором. Если это не один из типов unsigned short, unsigned int, unsigned long, или unsigned long long, поведение не определено.
w - степень двойки, определяющая диапазон значений, генерируемых генератором
n - степень рекурсии
m - среднее слово, смещение, используемое в рекуррентном соотношении, определяющем ряд x, 1 ≤ m < n
r - число бит в нижней битовой маске, 0 ≤ r ≤ w-1, также известное как значение скручивания
a - условный XOR-маска, т.е. коэффициенты матрицы скручивания рациональной нормальной формы
u - 1-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
d - 2-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
s - 3-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
b - 4-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
t - 5-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
c - 6-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
l - 7-й компонент матрицы перемешивания бит (темперирования)
f - множитель инициализации


Следующие соотношения должны выполняться:

  • 0 < m ≤ n
  • 2 < w
  • r ≤ w
  • u ≤ w
  • s ≤ w
  • t ≤ w
  • l ≤ w
  • w ≤ std::numeric_limits<UIntType>::digits
  • a ≤ 2w-1
  • b ≤ 2w-1
  • c ≤ 2w-1
  • d ≤ 2w-1
  • f ≤ 2w-1

Типы членов

Тип члена Определение
result_type (C++11) Целочисленный тип, UIntType, генерируемый генератором. Результаты не определены, если это не целое без знака.

Члены-функции

Конструктор и Инициализация
(конструктор)
(C++11)
конструктор генератора
(публичная функция-член)
seed
(C++11)
задаёт текущее состояние генератора
(публичная функция-член)
Генерация
operator()
(C++11)
переводит состояние генератора и возвращает сгенерированное значение
(публичная функция-член)
discard
(C++11)
переводит состояние генератора на указанное количество шагов
(публичная функция-член)
Характеристики
min
[статическая] (C++11)
получает наименьшее возможное значение в диапазоне выходных данных
(публичная статическая функция-член)
max
[статическая] (C++11)
получает наибольшее возможное значение в диапазоне выходных данных
(публичная статическая функция-член)

Функции вне класса

operator==operator!=
(C++11)(C++11)(удалено в C++20)
сравнивает внутренние состояния двух генераторов псевдослучайных чисел
(функция)
operator<<operator>>
(C++11)
выполняет ввод и вывод в поток для генератора псевдослучайных чисел
(шаблон функции)

Константы членов

constexpr size_t word_size
[static] (C++11)
параметр шаблона w, определяет диапазон значений, генерируемых генератором
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t state_size
[static] (C++11)
параметр шаблона n. Состояние генератора состоит из n значений типа UIntType
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t shift_size
[static] (C++11)
параметр шаблона m
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t mask_bits
[static] (C++11)
параметр шаблона r, также известный как значение сдвига
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType xor_mask
[static] (C++11)
параметр шаблона a, условное битовое исключающее ИЛИ
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t tempering_u
[static] (C++11)
параметр шаблона u, первый компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType tempering_d
[static] (C++11)
параметр шаблона d, второй компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t tempering_s
[static] (C++11)
параметр шаблона s, третий компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType tempering_b
[static] (C++11)
параметр шаблона b, четвёртый компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t tempering_t
[static] (C++11)
параметр шаблона t, пятый компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType tempering_c
[static] (C++11)
параметр шаблона c, шестой компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr size_t tempering_l
[static] (C++11)
параметр шаблона l, седьмой компонент матрицы битовых перестановок (затемления)
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType initialization_multiplier
[static] (C++11)
параметр шаблона f
(общедоступная статическая константа)
constexpr UIntType default_seed
[static] (C++11)
константа 5489u
(общедоступная статическая константа)

Примечания

Требуется N-ое последовательное вызов генератора по умолчанию, чтобы получить следующее значение:

N Тип генератора случайных чисел Значение для вывода
10000 std::mt19937 4123659995
10000 std::mt19937_64 9981545732273789042

Это гарантирует, что генератор случайных чисел соответствует стандарту (см. N1398).

#include <cassert>
#include <random>
 
int main()
{
    std::mt19937 gen32;
    std::mt19937_64 gen64;
 
    gen32.discard(10'000 - 1);
    gen64.discard(10'000 - 1);
 
    assert(gen32() == 4'123'659'995);
    assert(gen64() == 9'981'545'732'273'789'042ull);
}

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/mersenne_twister_engine

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API