C++利用mt19937算法自定义一个随机数生成方法【3】

怪不得说C++难学，这里连个随机数生成器都要折腾好久，要是换做C#，一个Random()方法就解决了。
话说虽然C++继承了C语言的Rand()函数，但我想说的是，用它生成的随机数的概率精度是真的低。
不过到了C++11后，标准库新增了一个新的随机数生产方法，mt19937，下面就来大略的分析和简练一下这个方法。

MT19937随机数生成器

1 . mt19937随机数生成器采用的是梅森旋转算法（Mersenne twister）来达到生成随机数，这个算法可以快速产生高质量高精度的32位伪随机数，
2 . 使用该算法生成的随机数不仅质量高，速度也快出其他生成器，
3 . 看名字也知道，它的取值范围是：2^19937-1，也就是19937的2次方减去1，这个数值非常大，以至于它远远超出了常规计算机和编程语言能够表示的整数范围。实际上，这个数字的位数将非常惊人，远远超出了任何标准整数类型的范围，所以在编程时，已经没有弄清它的取值范围的必要了。

4 . 在C++中，可以通过#include <random>来引入该标准库。
5 . 为了保证每次运行时输出的随机数不一样，我们需要使用time(0)，它表示用当前时间来初始化随机数生成器的种子，说直白点就是：只要当前时间有变化，生成的随机数序列就会不同，这样可以尽量避免每次运行时的生成重复的随机数。这个方法来源于<time.h>标准库，所以需要先引入才能使用。
6 . 在C++中，默认情况下，mt19937随机数生成器会生成一个32位的无符号整数，最大值是 2^32 - 1，也就是：4294967295。

#include <iostream>
#include <random>
#include <time.h>

using namespace std;
int main()
{
    mt19937 RandomInt(time(0));
    cout << RandomInt() << endl;

}

7 . 所以，如果将上述代码放到循环可以看到，它的取值范围为：(0 ~ 4294967295)

指定分布随机数范围

C++ 标准库提供了一个模块类，该模块类用于生成在指定范围内均匀分布的随机整数。

std::uniform_int_distribution<int> Name(start, end);

Name：模块类名称
start：区间一
end：区间二

1 . 将得到的随机数放到这个指定好整数范围模块内，即可得到一个新的范围内的随机数。

#include <iostream>
#include <random>
#include <time.h>

using namespace std;
int main()
{
    // 初始化种子
    mt19937 mt19937_RandomInt(time(0));
    // 指定随机数分布范围
    uniform_int_distribution<int> Distribution_temp(1,10);
    // 从指定范围内生成新的随机数
    int RandomInt = Distribution_temp(mt19937_RandomInt);
    cout << RandomInt << endl;
}

封装成自定义函数库

1 . 为了以后开发方便调用随机数生成器，我们可以将写好的生成器封装成一个头文件，后续调用更方便。
2 . 只需要写一个可传两个参数的方法即可。

头文件：almadef.h

#include <random>
#include <iostream>
#include <time.h>

using namespace std;

namespace Basefunction

{
	int RandomIntNum(int value, int value2)
	{
		// 初始化种子
        mt19937 mt19937_RandomInt(time(0));
        // 指定随机数分布范围
        uniform_int_distribution<int> Distribution_temp(value, value2);
        // 从指定范围内生成新的随机数
        int RandomInt = Distribution_temp(mt19937_RandomInt);
		// 返回给源文件
		return RandomInt;
		
		// string Randintnum_temp_to_string = to_string(Randintnum_temp);
		// char splitintnum = Randintnum_temp_to_string.back();
		// // cout << splitintnum << endl;
		// int Randintnum_temp_to_int = splitintnum - '0';
		// // return Randintnum_temp_to_int;
		// return Randintnum_temp_to_int;

    }
};

源文件：index.cpp

#include <iostream>
#include "almadef.h"

using namespace std;
using namespace Basefunction;
int main()
{
    int a = RandomIntNum(5, 15);
    cout << "生成的随机数为：" << a << endl;
}