mersenne_twister_engine-Klasse

Artikel
06/09/2015

Generiert mithilfe des Mersenne-Twisteralgorithmus eine qualitativ hochwertige Zufallssequenz aus Ganzzahlen.

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;

Parameter

UIntType
Der unsigned integer-Ergebnistyp. Die möglichen Typen finden Sie unter <random>.
W
Wortgröße. Größe jedes einzelnen Wortes der Zustandssequenz in Bits. Vorbedingung: 2u < W ≤ numeric_limits<UIntType>::digits
N
Zustandsgröße. Die Anzahl von Elementen (Werten) in der Zustandssequenz.
M
Verschiebungsgröße. Die Anzahl von Elementen, die während jeder Verzerrung übersprungen werden sollen. Vorbedingung: 0 < M ≤ N
R
Maskenbits. Vorbedingung: R ≤ W
A
XOR-Maske. Vorbedingung: A ≤ (1u<<W) - 1u
U, S, T, L
Tempering der Verschiebungsparameter. Werden während der Verschlüsselung (Tempering) als Verschiebungswerte verwendet. Vorbedingung: U,S,T,L ≤ W
D, B, C
Tempering von Bitmaskenparametern. Werden während der Verschlüsselung (Tempering) als Maskenwerte verwendet. Vorbedingung: D,B,C ≤ (1u<<W) - 1u
F
Initialisierungsmultiplikator. Wird verwendet, um die Initialisierung der Sequenz zu unterstützen. Vorbedingung: F ≤ (1u<<W) - 1u

Mitglieder

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 ist eine als 5489u definierte Memberkonstante, die als Standardparameterwert für mersenne_twister_engine::seed und den Einzelwertkonstruktor verwendet wird.

Weitere Informationen über Modulmember finden Sie unter <random>.

Hinweise

Diese Vorlagenklasse beschreibt ein Zufallszahlenmodul und gibt Werte zum geschlossenen Intervall [0, 2W zurück - 1]. Sie enthält einen großen Integralwert mit W * (N - 1) + R Bits. Sie extrahiert aus diesem großen Wert W Bits auf einmal, und sobald alle Bits verwendet wurden, wird der große Wert verzerrt, indem die Bits verschoben und kombiniert werden, sodass ein neuen Satz von Bits entsteht aus dem extrahiert werden kann. Beim Zustand des Moduls handelt es sich um den letzten verwendeten N W-Bitwert, wenn operator() mindestens N-mal aufgerufen wurde. Andernfalls sind es die verwendeten M W-Bitwerte und die letzten N - M-Werte des Startwerts.

Der Generator verzerrt den großen Wert, den er enthält, indem er ein verzerrtes generalisiertes Feedback-Schieberegister verwendet, das durch die Verschiebungswerte N und M, einen Verzerrungswert R und eine bedingte XOR-Maske A definiert wird. Zusätzlich werden die Bits des Schieberegisters verschlüsselt (getempert). Dies geschieht entsprechend einer Bit-Scrambling-Matrix, die durch die Werte U, D, S, B, T, C und L definiert ist.

Das Vorlagenargument UIntType muss groß genug sein, um Werte bis zu 2W zu enthalten. - 1. Die Werte der anderen Vorlagenargumente müssen die folgenden Anforderungen erfüllen: 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.

Obwohl Sie direkt aus diesem Modul einen Generator konstruieren können, wird empfohlen, eine der voreingestellten Typdefinitionen in der folgenden Tabelle zu verwenden.

Name	Beschreibung
mt19937	32-Bit-Mersenne-Twistermodul (Matsumoto und Nishimura, 1998). `typedef mersenne_twister_engine<unsigned int, 32, 624, 397, 31, 0x9908b0df, 11, 0xffffffff, 7, 0x9d2c5680, 15, 0xefc60000, 18, 1812433253> mt19937;`
mt19937_64	64-Bit-Mersenne-Twistermodul (Matsumoto und Nishimura, 2000). `typedef mersenne_twister_engine<unsigned long long, 64, 312, 156, 31, 0xb5026f5aa96619e9ULL, 29, 0x5555555555555555ULL, 17, 0x71d67fffeda60000ULL, 37, 0xfff7eee000000000ULL, 43, 6364136223846793005ULL> mt19937_64;`

Name

Beschreibung

mt19937

32-Bit-Mersenne-Twistermodul (Matsumoto und Nishimura, 1998).

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

mt19937_64

64-Bit-Mersenne-Twistermodul (Matsumoto und Nishimura, 2000).

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

Ausführliche Informationen über den Mersenne-Twisteralgorithmus erhalten Sie im Wikipedia-Artikel Mersenne twister.

Beispiel

Ein Codebeispiel finden Sie unter <random>.

Anforderungen

Header: <random>

Namespace: std

Siehe auch

Referenz

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