c++ - 为什么从函数调用时 c++11 std::normal_distribution 返回相同的模式？

Question

我想向信号引入高斯噪声。我研究了如何使用 C++11 std::normal_distribution 的几个示例，并且使用此示例能够实现预期的随机结果:https://stackoverflow.com/a/32890945/3424478

#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <random>

int main() {
    // Example data
    std::vector<double> data = {1., 2., 3., 4., 5., 6.};

    // Define random generator with Gaussian distribution
    const double mean = 0.0;
    const double stddev = 0.1;
    auto dist = std::bind(std::normal_distribution<double>{mean, stddev},
                          std::mt19937(std::random_device{}()));

    // Add Gaussian noise
    for (auto& x : data) {
        x = x + dist();
    }

    // Output the result, for demonstration purposes
    std::copy(begin(data), end(data), std::ostream_iterator<double>(std::cout, " "));
    std::cout << "\n";

    return 0;
}

当我从 main() 多次调用 dist() 时，它可以完美地工作，并且对于不同的 vector 也可以正常工作，但是一旦我将代码移动到函数中它总是返回相同的恒定噪声模式，我想调用此函数来修改引用信号并将其分配给不同的数组或 vector 。这是我的代码:

void AddGaussianNoiseToPixel(std::array<short int, N_SLICES>& pixel_array, const std::array<short int, N_SLICES>& reference_pixel)
{
    const float mean   = 0.0;
    const float stddev = 2.0;
    auto dist = std::bind(std::normal_distribution<float>{mean, stddev},
                          std::mt19937(std::random_device{}()));

    for (const auto& slice : reference_pixel) 
    {
        pixel_array[&slice-&reference_pixel[0]] = rint(slice+dist());
    }
}

我读过类似的帖子:https://stackoverflow.com/a/22921927/3424478发生这种情况的原因是种子传递给随机生成器，但事实并非如此，因为我将 std::random_device{}() 传递给随机引擎std::mt19937()

编辑:

我在 Windows 7 中使用 MinGW-W64-builds-4.3.5

Answer 1

这很可能与 feature/bug in mingw 有关这使得 std::random_device 具有确定性。您可以通过添加另一个熵源来规避此问题，例如当前时间:

  uint64_t seed = std::random_device{}() |
    std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();

但是，更好的解决方案是仅使用一个引擎和分发对象。一个简单的方法是在新函数中使用静态变量。