pacchetto (tipo cancella) un generatore di numeri casuali

Question

La libreria di C++ 11 ha diversi generatori di numeri casuali (RNG), ognuno dei quali implementa il concetto UniformRandomNumberGenerator. Questi possono quindi essere usati come argomento per distribuzioni casuali, vedere anche this documentation per una panoramica.

Il vantaggio di questo design è che la scelta del motore RNG sottostante è disaccoppiata dalla sua applicazione. Tuttavia, il progetto richiede anche la definizione (non solo le dichiarazioni) di tutte le chiamate al RNG per essere disponibili (se il tipo RNG deve rimanere non specificato come parametro del modello). Così, in

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; 
}; 

l'elemento operator() non può essere direttamente implementato in un'unità di compilazione separata (CU), ma deve essere disponibile nello stesso file di intestazione (o uno #include d da esso).

Per un'implementazione separata, uno idealmente vorrebbe un modo per confezionare un RNG nello stesso modo come std::function<> confezioni qualsiasi oggetto callable. (Semplicemente usando std::function e fornendo i valori per RNG::min() e RNG::max() come argomenti a una funzione definita in una CU separata è restrittivo e non consente di utilizzare, ad esempio, std::uniform_real_distribution<> all'interno).

Come si può fare? Sono disponibili implementazioni per questo? La libreria std fornirà questo in futuro? O sono dopo un'aringa rossa?

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Modifica generatori di numeri casuali sono tenuti ad avere static membri min() e max(), rendendo tipo cancellazione difficile o impossibile (libstdc di GNU ++ non fa questa ipotesi e un tipo di cancellazione con i membri non statici min() e max() funziona, ma non con libl ++ di LLVM, che utilizza lo standard richiesto per i membri static). C'è un modo per risolvere ancora questo problema? In caso contrario, ciò non implica che lo standard C++ abbia un'interfaccia mal riuscita per i generatori di numeri casuali?

Answer 1

Adattare il RNG con independent_bits_engine e digitare cancellare il RNG adattato. Hai piena conoscenza di ciò che sono min() e max() di independent_bits_engine.

Ecco uno schizzo:

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; 
}; 

Answer 2

Questo funziona in clang e gcc (con libstdC++), ma questo non è rigorosamente uno , per il motivo noto che min e max non sono statici.

#include <cassert> 
#include <random> 
#include <functional> 
#include <iostream> 

template<typename T> 
class AnyUniformRandomNumberGenerator 
{ 
    T mMin; 
    T mMax; 
    std::function<T()> mValue; 
public: 

    using result_type = T; 

    template<typename UniformRandomNumberGenerator> 
    AnyUniformRandomNumberGenerator(UniformRandomNumberGenerator uniformRandomNumberGenerator) : 
    mMin(UniformRandomNumberGenerator::min()), 
    mMax(UniformRandomNumberGenerator::max()), 
    mValue([=]() mutable { return uniformRandomNumberGenerator(); }) 
    {} 

    T operator()() 
    { 
     return mValue(); 
    } 

    T min() 
    { 
     return mMin; 
    } 

    T max() 
    { 
     return mMax; 
    } 
}; 

int main() 
{ 
    std::default_random_engine rng; 
    AnyUniformRandomNumberGenerator<decltype(rng())> any{rng}; 

    assert(any() <= any.max()); 
    assert(any() >= any.min()); 

    std::uniform_int_distribution<> dist{1, 6}; 

    std::cout << dist(any); 
} 

GCC: http://rextester.com/ANAP79935

clang http://rextester.com/YCIIR21607