【翻译】用于科学计算的 C++11/14 新特性之四

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【翻译】用于科学计算的 C++11/14 新特性之四

随机数

C++98 继承了 C 语言的标准函数 rand 和 srand 以及宏 RAND_MAX，用于生成伪随机数。这些函数存在几个问题。例如，从未明确指定 rand 用于产生伪随机数的算法是什么。因此，如果在 C 和 C++98 中使用 rand，蒙特卡洛模拟的结果取决于所使用的标准库的实现。此外，在 C++98 中，很难生成某些非均匀分布的随机数。

因此，在 C++11 中引入了一个可移植的随机数生成器。所有与随机数生成相关的类都在头文件 random 中声明。随机数生成器由引擎和分布组成。引擎产生伪随机位模式的流，并能实现各种随机数生成算法，例如线性同余或梅森旋转算法。分布使用引擎的位来生成随机数，这些随机数依特定的分布而定，例如均匀分布、指数分布或高斯分布。以下代码给出了一个简单的例子。关于 C++11 随机数生成器的更详细解释可以在《C++11 中的随机数生成》 和视频 “rand() 被认为是有害的” 中找到。

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    // Mersenne Twister with default seed
    std::mt19937 engine;
    // exponential distribution with mean 1
    std::exponential_distribution<> distribution(1);
    for (int i(0); i<100; ++i) 
        std::cout << distribution(engine) << '\n';
}