C ++ 11は、で多くの新しいオプションを提供しrandom
ます。このトピックに関する標準的な論文は、N3551、C ++ 11での乱数生成です。
使用rand()
が問題になる可能性がある理由を確認するには、GoingNative 2013イベント中に提供された、Stephan T. Lavavejによるrand()考案された有害なプレゼンテーション資料を参照してください。スライドはコメントにありますが、ここに直接リンクがあります。
レガシーコードはまだサポートを必要とする可能性があるのでboost
、使用と同様にカバーしますrand
。
以下の例は、cppreferenceサイトから抽出され、std :: mersenne_twister_engineエンジンと、間隔で数値を生成するstd :: uniform_real_distributionを使用し、[0,10)
他のエンジンとディストリビューションはコメントアウトされています(ライブでご覧ください):
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <map>
#include <random>
int main()
{
std::random_device rd;
//
// Engines
//
std::mt19937 e2(rd());
//std::knuth_b e2(rd());
//std::default_random_engine e2(rd()) ;
//
// Distribtuions
//
std::uniform_real_distribution<> dist(0, 10);
//std::normal_distribution<> dist(2, 2);
//std::student_t_distribution<> dist(5);
//std::poisson_distribution<> dist(2);
//std::extreme_value_distribution<> dist(0,2);
std::map<int, int> hist;
for (int n = 0; n < 10000; ++n) {
++hist[std::floor(dist(e2))];
}
for (auto p : hist) {
std::cout << std::fixed << std::setprecision(1) << std::setw(2)
<< p.first << ' ' << std::string(p.second/200, '*') << '\n';
}
}
出力は次のようになります。
0 ****
1 ****
2 ****
3 ****
4 *****
5 ****
6 *****
7 ****
8 *****
9 ****
出力は選択する分布によって異なります。そのため、std :: normal_distributionを平均とstddevの2
両方の値で使用することを決定した場合、たとえば、出力は次のようになります(実際に表示されます)。dist(2, 2)
-6
-5
-4
-3
-2 **
-1 ****
0 *******
1 *********
2 *********
3 *******
4 ****
5 **
6
7
8
9
以下は、に示されているコードの一部を変更したものですN3551
(実際にご覧ください)。
#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
#include <random>
std::default_random_engine & global_urng( )
{
static std::default_random_engine u{};
return u ;
}
void randomize( )
{
static std::random_device rd{};
global_urng().seed( rd() );
}
int main( )
{
// Manufacture a deck of cards:
using card = int;
std::array<card,52> deck{};
std::iota(deck.begin(), deck.end(), 0);
randomize( ) ;
std::shuffle(deck.begin(), deck.end(), global_urng());
// Display each card in the shuffled deck:
auto suit = []( card c ) { return "SHDC"[c / 13]; };
auto rank = []( card c ) { return "AKQJT98765432"[c % 13]; };
for( card c : deck )
std::cout << ' ' << rank(c) << suit(c);
std::cout << std::endl;
}
結果は次のようになります。
5H 5S AS 9S 4D 6H TH 6D KH 2S QS 9H 8H 3D KC TD 7H 2D KS 3C TC 7D 4C QH QC QD JD AH JC AC KD 9D 5C 2H 4H 9C 8C JH 5D 4S 7C AD 3S 8S TS 2C 8D 3H 6C JS 7S 6S
ブースト
もちろんBoost.Randomも常にオプションです。ここでは、boost :: random :: uniform_real_distributionを使用しています。
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <map>
#include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
#include <boost/random/uniform_real_distribution.hpp>
int main()
{
boost::random::mt19937 gen;
boost::random::uniform_real_distribution<> dist(0, 10);
std::map<int, int> hist;
for (int n = 0; n < 10000; ++n) {
++hist[std::floor(dist(gen))];
}
for (auto p : hist) {
std::cout << std::fixed << std::setprecision(1) << std::setw(2)
<< p.first << ' ' << std::string(p.second/200, '*') << '\n';
}
}
rand()
使用する必要がある場合はrand()
、C FAQに移動して、浮動小数点乱数を生成する方法についてのガイドを参照できますか?、これは基本的に、インターバルにを生成するためのこれに似た例を提供します[0,1)
:
#include <stdlib.h>
double randZeroToOne()
{
return rand() / (RAND_MAX + 1.);
}
また、次の範囲の乱数を生成します[M,N)
。
double randMToN(double M, double N)
{
return M + (rand() / ( RAND_MAX / (N-M) ) ) ;
}