使用 boost::random 作为 std::random_shuffle 的 RNG

Question

我有一个程序，使用来自 boost::random 的 mt19937 随机数生成器。 我需要进行 random_shuffle 并希望为此生成的随机数来自此共享状态，以便它们可以相对于梅森扭曲器先前生成的数字具有确定性。

我尝试了这样的事情：

void foo(std::vector<unsigned> &vec, boost::mt19937 &state)
{
    struct bar {
        boost::mt19937 &_state;
        unsigned operator()(unsigned i) {
            boost::uniform_int<> rng(0, i - 1);
            return rng(_state);
        }
        bar(boost::mt19937 &state) : _state(state) {}
    } rand(state);

    std::random_shuffle(vec.begin(), vec.end(), rand);
}

但我收到一个模板错误，用 rand 调用 random_shuffle 。 但这是有效的：

unsigned bar(unsigned i)
{
    boost::mt19937 no_state;
    boost::uniform_int<> rng(0, i - 1);
    return rng(no_state);
}
void foo(std::vector<unsigned> &vec, boost::mt19937 &state)
{
    std::random_shuffle(vec.begin(), vec.end(), bar);
}

可能是因为它是一个实际的函数调用。 但显然这并不能阻止原始梅森扭曲器的状态。 是什么赋予了？ 有没有办法在没有全局变量的情况下完成我想做的事情？

Answer 1

在评论中，罗伯特·古尔德要求为后代提供一个工作版本：

#include <algorithm>
#include <functional>
#include <vector>
#include <boost/random.hpp>

struct bar : std::unary_function<unsigned, unsigned> {
    boost::mt19937 &_state;
    unsigned operator()(unsigned i) {
        boost::uniform_int<> rng(0, i - 1);
        return rng(_state);
    }
    bar(boost::mt19937 &state) : _state(state) {}
};

void foo(std::vector<unsigned> &vec, boost::mt19937 &state)
{
    bar rand(state);
    std::random_shuffle(vec.begin(), vec.end(), rand);
}

Answer 2

在 C++03 中，不能基于函数局部类型实例化模板。 如果将 rand 类移出函数，它应该可以正常工作（免责声明：未经测试，可能存在其他险恶的错误）。

此要求在 C++0x 中已放宽，但我不知道该更改是否已在 GCC 的 C++0x 模式中实现，如果发现它出现在任何其他编译器中，我会感到非常惊讶。

Answer 3

我在这里使用 tr1 而不是 boost::random，但应该没什么关系。

下面的方法有点棘手，但它有效。

#include <algorithm>
#include <tr1/random>


std::tr1::mt19937 engine;
std::tr1::uniform_int<> unigen;
std::tr1::variate_generator<std::tr1::mt19937, 
                            std::tr1::uniform_int<> >gen(engine, unigen);
std::random_shuffle(vec.begin(), vec.end(), gen);

Answer 4

我认为值得指出的是，现在在 C++11 中仅使用标准库就非常简单了：

#include <random>
#include <algorithm>

std::random_device rd;
std::mt19937 randEng(rd());
std::shuffle(vec.begin(), vec.end(), randEng);