Поделиться через

Класс mersenne_twister_engine

  • Статья

Создает высококачественную последовательность случайных целых чисел на основе алгоритма "Вихрь Мерсенна".

template<class UIntType,      size_t W, size_t N, size_t M, size_t R,     UIntType A, size_t U, UIntType D, size_t S,     UIntType B, size_t T, UIntType C, size_t L, UIntType F> class mersenne_twister_engine;

Параметры

  • UIntType
    Беззнаковый целочисленный тип результата. Возможные типы см. в разделе <random>.

  • W
    Размер слова. Размер каждого слова последовательности состояния в битах. Предусловие: 2u < W ≤ numeric_limits<UIntType>::digits

  • N
    Размер состояния. Количество элементов (значений) в последовательности состояний.

  • M
    Размер сдвига. Число элементов, которые пропускаются при каждом повороте. Предусловие: 0 < M ≤ N

  • R
    Биты маски. Предусловие: R ≤ W

  • A
    Маска XOR. Предусловие: A ≤ (1u<<W) - 1u

  • U, S, T, L
    Параметры сдвига при смешивании. Используются как значения сдвига во время шифрования (смешивания). Предусловие: U,S,T,L ≤ W

  • D, B, C
    Параметры битовой маски смешивания. Используются как значения битовой маски во время шифрования (смешивания). Предусловие: D,B,C ≤ (1u<<W) - 1u

  • F
    Множитель инициализации. Используется для инициализации последовательности. Предусловие: F ≤ (1u<<W) - 1u

Члены

mersenne_twister_engine::mersenne_twister_engine

mersenne_twister_engine::min

mersenne_twister_engine::discard

mersenne_twister_engine::operator()

mersenne_twister_engine::max

mersenne_twister_engine::seed

default_seed — это член-константа, определенный как 5489u и используемый как значение по умолчанию для параметра mersenne_twister_engine::seed и конструктор с одним значением.

Дополнительные сведения о членах механизма см. в разделе <random>.

Заметки

Этот класс шаблона описывает механизм случайных чисел, который возвращает значения в замкнутом интервале [0, 2W - 1]. Он содержит большое W * (N - 1) + R-разрядное целое значение. Класс извлекает W разрядов из этого значения. Когда использованы все разряды, большое значение перемешивается за счет сдвига и смешивания разрядов для получения нового набора разрядов. Состояние механизма — это N последних W-разрядных значений, если функция operator() вызывалась минимум N раз. В противном случае — M W-разрядных значений и N - M последних значений начального значения.

Генератор перемешивает большое значение, используя генерализованный регистр сдвига, заданный значениями сдвига N и M, значением поворота R и условной XOR-маской A. Кроме того, разряды регистра сдвига шифруются в соответствии с матрицей, заданной значениями U, D, S, B, T, C и L.

Аргумент шаблона UIntType должен быть достаточно большим, чтобы хранить значения до 2W - 1. Значения других аргументов шаблона должны удовлетворять следующим требованиям: 2u < W, 0 < M, M ≤ N, R ≤ W, U ≤ W, S ≤ W, T ≤ W, L ≤ W, W ≤ numeric_limits<UIntType>::digits, A ≤ (1u<<W) - 1u, B ≤ (1u<<W) - 1u, C ≤ (1u<<W) - 1u, D ≤ (1u<<W) - 1u, and F ≤ (1u<<W) - 1u.

Хотя можно создать генератор на основе этого механизма напрямую, рекомендуется использовать один из предварительно заданных определений типов, показанных в следующей таблице.

Имя

Описание

mt19937

32-разрядный механизм типа "Вихрь Мерсенна" (Матсумото и Нишимура, 1998).

typedef mersenne_twister_engine<unsigned int, 32, 624, 397, 
    31, 0x9908b0df, 
    11, 0xffffffff, 
    7, 0x9d2c5680, 
    15, 0xefc60000, 
    18, 1812433253> mt19937;

mt19937_64

64-разрядный механизм типа "Вихрь Мерсенна" (Матсумото и Нишимура, 2000).

typedef mersenne_twister_engine<unsigned long long, 64, 312, 156, 
    31, 0xb5026f5aa96619e9ULL, 
    29, 0x5555555555555555ULL, 
    17, 0x71d67fffeda60000ULL, 
    37, 0xfff7eee000000000ULL, 
    43, 6364136223846793005ULL> mt19937_64;

Дополнительные сведения об алгоритме "Вихрь Мерсенна" см. в статье Вихрь Мерсенна на веб-сайте Википедии.

Пример

Пример кода см. в разделе <random>.

Требования

Заголовок: <random>

Пространство имен: std

См. также

Ссылки

<random>