以常规方式选择有效的随机枚举值

Selecting a valid random enum value in a general way

本文关键字：随机 枚举 有效 常规 方式 选择      更新时间：2023-10-16

假设我们有一个枚举类型E . 

enum class E : underlying_type_of_E {
 v1 = uE1,
 v2 = uE2,
   //...
 vN = uEN
};
typedef typename std::underlying_type<E>::type uE;

一般来说，并非所有uE的值都是有效的 E 值 ，因为我们可以选择它们之间的关系。是否有一种通用方法可以创建随机的、有效的(在定义中命名，不可分配(的 E 值？例如，这是行不通的：

std::mt19937 m;
std::uniform_int_distribution<uE> randomUE(0, std::numeric_limits<uE>::max());
E e = static_cast<E>( randomUE(m) );

因为：

  1. 值范围不能从 0 开始
  2. 值范围不能以 std：：numeric_limits：：max(( 结尾
  3. 值范围可能根本不是一个范围 - 我们可以从 uE 中选择 E 的离散值，例如 {1， 3， 64， 272}。

鉴于所有枚举的值在编译时都是已知的，我无法想象为什么这会以任何方式危险或容易出错。

至于我为什么想要这样的东西的背景 - 我正在研究一种使用模板化基因存储的遗传算法。目前，我使用枚举作为染色体并将它们存储在std::vector<bool>中，然后根据需要转换为std::vector<enumT>。这种方法的问题在于突变，它以给定的概率翻转随机位。这可能会导致问题，因为它可能会产生无效的染色体，这些染色体是未命名的枚举值。

如果您准备使用预处理器宏来创建enum类型和一些关于它的元数据，则可以执行此操作，但这是一个小麻烦：

  • 调用可变参数宏：

    ENUM(E,
     v1 = uE1,
     v2 = uE2,
     // ...
     vN = uEN);

  • 创建一个模板化类Incrementing其中连续变量默认由递增的static成员初始化，但可以从任何底层类型(例如 int(。

    static Incrementing<E, Underlying> __VA_ARGS__;

  • 使用上面的值使用 Incrementing 值(需要 operator Underlying() const 成员(初始化数组。

    static const Underlying values[] = { __VA_ARGS__ };

然后，values[]数组包含命名的枚举值。

我多年前在这里写的这个概念有一个完全矫枉过正的版本，但鉴于您的简单要求，我建议从头开始。

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