如何在 C++ 中有效地构造随机骰子

Question

我有一个classdieClass代表六面骰子，我用<random>来定数。这是头文件 die.h:

#include <random>
#include <iostream>

class dieClass
{
public:
    dieClass();
    int getNum() const { return num; }

private:
    int num;
    static std::uniform_int_distribution<int> distribution;
};

这里是实现文件die.cpp:

#include "die.h"

dieClass::dieClass()
{
    static std::random_device rdevice{};
    static std::default_random_engine generator{rdevice()};
    num = distribution(generator);
}

std::uniform_int_distribution<int> dieClass::distribution{1, 6};

问题：如果我调用dieClass dice[5]，我创建了五个default_random_engines，还是只创建了一个，因为它是静态的？基本上，构建百万个骰子的最有效方法是什么？我可以在构造函数之外声明 generator 吗，就像我为 distribution 所做的那样？我不太明白 private 和 static 是做什么的。

编辑： 像这样重新排列似乎可以达到我想要的效果，尽管这可能不是最佳做法。我从 class 中提取了所有随机数生成代码并将其粘贴到实现文件中。现在我可以从函数 roll.

调用 generator

dieClass.h
#include <iostream>

class dieClass
{
public:
    die();
    void roll();
    int getNum() const { return num; }

private:
    int num;
};

dieClass.cpp
#include <random>
#include "die.hpp"

std::random_device rdevice{};
std::default_random_engine generator{rdevice()};
std::uniform_int_distribution<int> distribution{1, 6};

dieClass::dieClass()
{
    num = distribution(generator);
}

void dieClass::roll()
{
    num = distribution(generator);
}

Answer 1

如果你要有数百万个骰子，我更喜欢你的第二个例子。拥有一个随机生成器会更有效率。但是，您可以将其封装在 class.

中，而不是骰子的全局随机数生成器

像静态变量一样，您应该avoid尽可能多地使用全局变量。可以将这个新生成器 class 的引用或指针注入到您的 dieClass。只需更改构造函数以接受它。每当您想生成一个新号码时，只需调用新 class.

的方法即可

这是一个例子：

#include <random>
#include <iostream>

class RandomNumberGenerator
{
public:
    RandomNumberGenerator() : mRd(), mGen(mRd()), mDis(1, 6) {}
    ~RandomNumberGenerator() = default;

    inline int Generate() { return mDis(mGen); }

private:
    std::random_device mRd;
    std::mt19937 mGen;
    std::uniform_int_distribution<int> mDis;
};


class dieClass
{
public:
    dieClass(RandomNumberGenerator &gen) : mGenerator(gen), num(gen.Generate()) {}
    int getNum() const { return num; }
    void roll() { num = mGenerator.Generate(); }

private:
    RandomNumberGenerator &mGenerator;  //store as reference to avoid copying
    int num;
};

这样，RandomNumberGenerator class 负责生成随机数，而不是 dieClass class。

工作版本here。

如何在 C++ 中有效地构造随机骰子

How to efficiently construct random dice in C++

c++

static-methods

private

private-members

random-seed