c++ - 打包(类型删除)随机数生成器

Question

C++11 标准库有几个随机数生成器 (RNG)，每个都实现了 UniformRandomNumberGenerator 的概念.然后这些可以用作随机分布的参数，另见 this documentation概览。

这种设计的优点是底层RNG引擎的选择与其应用程序解耦。但是，该设计还要求对 RNG 的所有调用的定义(不仅仅是声明)都可用(如果要保持未指定 RNG 类型作为模板参数)。因此，在

struct complicated_random_distribution
{
  /*
     some data and auxiliary methods here
  */
  // complicated; may call RNG::operator() many times
  template<typename RNG>
  some_type operator()(RNG&gen) const;
};

成员(member)operator()不能直接在单独的编译单元 (CU) 中实现，但必须在同一个头文件中可用(或其中一个 #include d)。

对于单独的实现，理想情况下需要某种方式以与 std::function<> 相同的方式打包 RNG打包任何可调用对象。 (仅使用 std::function 并提供 RNG::min() 和 RNG::max() 的值作为在单独 CU 中定义的函数的参数是有限制的，并且不允许在内部使用例如 std::uniform_real_distribution<>。

如何做到这一点？是否有可用的实现？ std 库将来会提供这个吗？还是我在追逐红鲱鱼？

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编辑随机数生成器需要有static成员(member) min()和 max() , 使类型删除变得困难或不可能(GNU 的 libstdc++ 没有做出这种假设，并且使用非静态成员 min() 和 max() 进行类型删除有效，但不适用于 LLVM 的 libc++，它使用所需的标准 static 成员)。有没有办法仍然解决这个问题？如果不是，这是否意味着 C++ 标准对随机数生成器有一个拙劣的接口(interface)？

Answer 1

使用 independent_bits_engine 调整 RNG，然后键入删除调整后的 RNG。您完全了解 independent_bits_engine 的 min() 和 max() 是什么。

这是一个草图:

struct RNG_wrapper {
    using result_type = std::uint32_t;
    static constexpr result_type min() { return 0; }
    static constexpr result_type max() { return 0xFFFFFFFF; }

    template<class RNG>
    using my_engine_type = std::independent_bits_engine<RNG, 32, result_type>;

    template<class RNG,
             class = std::enable_if_t<!std::is_same<std::decay_t<RNG>, RNG_wrapper>{}>>
    RNG_wrapper(RNG&& r)
        : rng(my_engine_type<std::decay_t<RNG>>(std::forward<RNG>(r))) {}

    result_type operator()() { return rng(); }
    std::function<result_type()> rng;
};