mersenne_twister_engine Class

發行項
02/28/2013

由 Mersenne 反轉搜尋演算法產生隨機序列。

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 {
public:
   typedef UIntType result_type;
   static const size_t word_size = W;
   static const size_t state_size = N;
   static const size_t shift_size = M;
   static const size_t mask_bits = R;
   static const UIntType xor_mask = A;
   static const size_t tempering_u = U;
   static const size_t tempering_d = D;
   static const size_t tempering_s = S;
   static const UIntType tempering_b = B;
   static const size_t tempering_t = T;
   static const UIntType tempering_c = C;
   static const size_t tempering_l = L;
   static const UIntType initialization_multiplier = C;
   static const result_type default_seed = 5489U;
   explicit mersenne_twister_engine(unsigned long x0 = default_seed);
   explicit mersenne_twister_engine(seed_seq& seq);
   void seed(unsigned long x0 = default_seed);
   template<class Gen>
      void seed(seed_seq& seq);
   result_type min() const;
   result_type max() const;
   result_type operator()();
   void discard(unsigned long long count)();
   };

參數

UIntType
不帶正負號的整數結果型別。
W
W 引擎的參數。
N
N 引擎的參數。
M
M 引擎的參數。
R
R 引擎的參數。
A
A 引擎的參數。
U
U 引擎的參數。
D
D 引擎的參數。
S
S 引擎的參數。
B
B 引擎的參數。
T
T 引擎的參數。
C
C 引擎的參數。
L
L 引擎的參數。
F
F 引擎的參數。

備註

這個範本類別描述 <random>。範例中會顯示與 W * (N - 1) + R 位元的大整數值。它會擷取 W 來源位元這麼大的值，如此一來，當，它使用了所有位元會藉由將和混合位元反轉較大的值，使其具有捕捉動作的一組新的來源位元。引擎的狀態是最後一個 NW-位元值，用於 operator() 呼叫至少 N 時間，則為 MW-使用的位元值和種子的最後一個 N - M 值。

樣板引數 UIntType 必須夠大保留的值。 2W - 1決策。其他樣板引數的值必須符合下列需求:

1 < M <= N

0 <= R, U, S, T, L <= W

0 <= A, B, C <= 2W - 1

W * (N - 1) + R 必須是 Mersenne 初始

產生器反轉它會藉由執行下列程式碼顯示較大的值:

    for (size_t i = 0; i < N; ++i)
        {    // twist
        temp = (x[i] & LMASK) << (W - 1) | (x[i + 1] & HMASK) >> 1;
        if (temp & 1)
            y[i] = (temp >> 1) ^ A ^ x[(i + R) % N];
        else
            y[i] = (temp >> 1) ^ x[(i + R) % N];
        }
        for (size_t i = 0; i < N; ++i)
            x[i] = y[i];

其中 LMASK 是不帶正負號的 W-使用其 R 低位元設定為 1 和其餘的位元值其位元設定為 0 和 HMASK 是 LMASK的補充方法。

產生器儲存目前索引 idx 初始化為 0。它會藉由執行下列程式碼會擷取位元組:

    temp = x[idx++];
    temp = temp ^ ((temp >> U) & D);
    temp = temp ^ ((temp << S) & B);
    temp = temp ^ ((temp << T) & C);
    temp = temp ^ (temp >> L);

當 idx 到達 N 時產生器會反轉所儲存的值並將 idx 設為 0。