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在程序中，经常会在不同的类中生成随机数。所以我想创建一个返回生成器 std::mt19937 的单个实例的类。我还考虑到某些编译器不适用于 std::random_device （为此，请检查熵的值）。我创建了一个类单例。

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>

class RandomGenerator
{
public:
    static RandomGenerator& Instance() {
        static RandomGenerator s;
        return s;
    }
    std::mt19937 get();

private:
    RandomGenerator();
    ~RandomGenerator() {}

    RandomGenerator(RandomGenerator const&) = delete;
    RandomGenerator& operator= (RandomGenerator const&) = delete;

    std::mt19937 mt;
};

RandomGenerator::RandomGenerator() {
    std::random_device rd;

    if (rd.entropy() != 0) {
        mt.seed(rd());
    }
    else {
        auto seed = std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count();
        mt.seed(seed);
    }
}

std::mt19937 RandomGenerator::get() {
    return mt;
}

int main() {

    std::mt19937 &mt = RandomGenerator::Instance().get();
    std::uniform_real_distribution<double> dist(0.0, 1.0);
    for (std::size_t i = 0; i < 5; i++)
        std::cout << dist(mt) << "\n";

    std::cout << "\n";

    std::mt19937 &mt2 = RandomGenerator::Instance().get();
    std::uniform_real_distribution<double> dist2(0.0, 1.0);
    for (std::size_t i = 0; i < 5; i++)
        std::cout << dist2(mt2) << "\n";

    return 0;
}

但是当我退出类生成器 std::mt19937 时，随机数开始重复。如何避免？

0.389459
0.68052
0.508421
0.0758856
0.0137491

0.389459
0.68052
0.508421
0.0758856
0.0137491

PS有没有比时间更好的初始化生成器的方法？

解决方案

在以下编译器下对此进行了测试：Visual Studio、MinGW、DevC++。

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>

class RandomGenerator
{
public:
    static RandomGenerator& Instance() {
        static RandomGenerator s;
        return s;
    }
    std::mt19937 & get();

private:
    RandomGenerator();
    ~RandomGenerator() {}

    RandomGenerator(RandomGenerator const&) = delete;
    RandomGenerator& operator= (RandomGenerator const&) = delete;

    std::mt19937 mt;
};

RandomGenerator::RandomGenerator() {
    std::random_device rd;

    if (rd.entropy() != 0) {
        mt.seed(rd());
    }
    else {
        auto seed = std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count();
        mt.seed(seed);
    }
}

std::mt19937 & RandomGenerator::get() {
    return mt;
}

int main() {

    std::mt19937 &mt = RandomGenerator::Instance().get();
    std::uniform_real_distribution<double> dist(0.0, 1.0);
    for (std::size_t i = 0; i < 5; i++)
        std::cout << dist(mt) << "\n";

    std::cout << "\n";

    std::mt19937 &mt2 = RandomGenerator::Instance().get();
    std::uniform_real_distribution<double> dist2(0.0, 1.0);
    for (std::size_t i = 0; i < 5; i++)
        std::cout << dist2(mt2) << "\n";

    return 0;
}
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1 回答 1

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std::mt19937 get();返回一个副本。每次调用get()时，都会复制引擎的初始状态。mt19937是一个伪随机引擎，每个状态产生一个预定的序列。如果两个实例的状态相同，它们将产生相同的序列。使函数返回一个引用，以便使用生成的每个新数字更新单例实例的状态。

std::mt19937 & RandomGenerator::get() {
    return mt;
}
于 2017-05-10T18:54:01.217 回答