c++ - 专门针对 bool + integral + floating-point 返回类型的模板

我想编写一个函数模板，它返回各种类型的随机变量(bool、char、short、int、float、double，以及这些类型的无符号版本)。

我不知道如何使用最新的 C++11 标准库来执行此操作，因为我需要使用 uniform_int_distribution 或 uniform_real_distribution。我以为我可以专门化模板:

template<typename T>
T randomPrimitive() { std::uniform_int_distribution<T> dst; std::mt19937 rng; return dst(rng); }

template<>
bool randomPrimitive<bool>() { std::uniform_int_distribution<signed char> dst; std::mt19937 rng; return dst(rng) >= 0 ? true : false; }

template<typename T>
typename std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, T>::type randomPrimitive() { std::uniform_real_distribution<T> dst; std::mt19937 rng; return dst(rng); }

在 Visual Studio 2012 Update 3 下，这给出了:

error C2668: '`anonymous-namespace'::randomPrimitive' : 对重载函数的调用不明确

当我尝试编译时:

randomPrimitive<float>();

有没有办法专门化一个函数模板，这样我就可以为 bool、其他整数类型和浮点类型编写三种不同的实现？

最佳答案

您即将完成编辑。您需要将“积分”版本限制为积分类型。这将消除歧义:

template<typename T>
typename std::enable_if
<
    std::is_integral<T>::value,
    T
>::type
randomPrimitive()

但是如果你现在用这样的东西运行它:

#include <iostream>

int
main()
{
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<float>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<double>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << (int)randomPrimitive<signed char>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<unsigned>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<bool>() << '\n';
}

你会得到类似的东西:

到达那里，但不是完全随机的。问题是你每次使用它时都在构建一个新引擎。您想要的是创建一次 URNG，然后不断从中获取随机位:

std::mt19937&
get_eng()
{
    static std::mt19937 eng;
    return eng;
}

而且您实际上也应该只创建一次您的发行版。他们中的大多数是无国籍的，但不是全部。最好只是假设它们都带有状态，并且您不想丢弃该状态。

static std::uniform_real_distribution<T> dst;

这将大大改善事情，但你还没有做到:

我注意到 signed char 中的所有 10 个值都是正数。那看起来不对。事实证明，std::uniform_int_distribution 有一个如下所示的构造函数:

explicit uniform_int_distribution(IntType a = 0,
                                  IntType b = numeric_limits<IntType>::max());

我猜这不是你想要的，所以:

static std::uniform_int_distribution<T> dst(std::numeric_limits<T>::min(), 
                                            std::numeric_limits<T>::max());

最后，如果您想要一个随机的 bool，请使用 std::bernoulli_distribution。

把这些放在一起:

#include <random>

std::mt19937&
get_eng()
{
    static std::mt19937 eng;
    return eng;
}

template<typename T>
typename std::enable_if
<
    std::is_integral<T>::value,
    T
>::type
randomPrimitive()
{
    static std::uniform_int_distribution<T> dst(std::numeric_limits<T>::min(), 
                                                std::numeric_limits<T>::max());
    return dst(get_eng());
}

template<>
bool
randomPrimitive<bool>()
{
    static std::bernoulli_distribution dst;
    return dst(get_eng());
}

template<typename T>
typename std::enable_if
<
    std::is_floating_point<T>::value,
    T
>::type
randomPrimitive()
{
    static std::uniform_real_distribution<T> dst;
    return dst(get_eng());
}

#include <iostream>

int
main()
{
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<float>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<double>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << (int)randomPrimitive<signed char>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<unsigned>() << '\n';
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        std::cout << randomPrimitive<bool>() << '\n';
}

对我来说输出:

如果这仍然没有输出您想要的，希望您有足够的方向从这里开始。

关于c++ - 专门针对 bool + integral + floating-point 返回类型的模板，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/18323372/

c++ - 专门针对 bool + integral + floating-point 返回类型的模板

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