为什么要放弃'std::rand()”而使用新的 C 随机库？

为什么新的随机库比 std::rand() 更好？

简介

虽然 std::rand() 是常用的随机数生成器接口，但最新的 C 版本提供了一个扩展的新随机库，旨在解决其局限性。本文研究了 std::rand() 和新库之间的差异，重点介绍了优点和性能注意事项。

std::rand() 的缺点

传统rand() 实现采用线性同余生成器 (LCG)，它可能会表现出弱点：

• 低位随机性有限
• 周期短
• 最大值较低(RAND_MAX)
• 连续值之间的相关性

新随机库的优点

相比之下，

• 中的新随机库随机>具有多种优势：
• 高质量算法：使用 Mersenne Twister 等现代生成器，提供更高的质量和更不可预测的随机性。
• 显式状态管理： Rand() 使用全局状态，这可能会导致多线程应用程序和可重现模拟的兼容性问题。新库支持将生成器封装在类中，允许多个独立的生成器。

跨平台播种：

为跨平台种子生成器提供默认的 random_device，确保不同编译器的输出一致。

性能比较

本文包含旧的基于 LCG 的 rand() 和新的基于 Mersenne Twister 的生成器之间的性能比较。令人惊讶的是，两种方法生成的随机数的总体分布相似。然而，新库明显慢了很多，大约比 rand() 慢 4 倍。

建议

对于基本应用程序或随机性质量不重要的情况，std： :rand() 仍然是一个可行的选择。然而，对于需要高质量和可重复的随机数的更高要求的应用程序，强烈建议使用新的随机库。

性能优化

如果性能是一个问题，文章建议使用 std::minstd_rand，这是新库提供的基于 LCG 的生成器，它在质量和性能之间提供了良好的平衡。

结论

新C 中的随机库通过提供更高质量的生成器、显式状态管理和一致的播种来解决 std::rand() 的局限性。虽然在某些情况下它可能会比较慢，但当随机性质量至关重要时，它的优点超过了性能缺点。

以上是为什么要放弃'std::rand()”而使用新的 C 随机库？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！