初始化随机生成器的最佳位置

Best place to initialise random generator

本文关键字：最佳位置 随机 初始化      更新时间：2023-10-16

在我的程序中，我经常使用随机数生成器。我相信一般的规则是，你应该将事物定义为靠近它们被"调用"的地方，但这对随机数生成器也适用吗？

例如，在我的代码中，我可以选择：

std::random_device rd;
std::mt19937 rng(rd());
std::uniform_int_distribution<int> uni(-2147483647, 2147483646);
lots of code
    for (i = 0; i < 10000; i++)
    {
        variable x = uni(rng);
    }

或

lots of code
    for (i = 0; i < 10000; i++)
    {
        std::random_device rd;
        std::mt19937 rng(rd());
        std::uniform_int_distribution<int> uni(-2147483647, 2147483646); 
        variable x = uni(rng);
    }

我想说第一个方法更快，但由于阅读了许多线程，我有点困惑，在这些线程中，它总是把所有东西都放在离调用它的地方尽可能近的地方。

在这种情况下，在循环之外创建RNG要好得多：

std::random_device rd;
std::mt19937 rng(rd());
std::uniform_int_distribution<int> uni(-2147483647, 2147483646);
for (i = 0; i < 10000; i++)
{
    variable x = uni(rng);
}

这与性能关系不大（尽管它可能也会表现得更好）。原因与正确性有关：

每次通过循环初始化一个新的随机序列，只读取一个值。相反，您应该只初始化一次序列，并从中消耗许多值。在循环外初始化，在循环内消耗。

在性能方面，从std::random_device读取比从诸如std::mt19937之类的PRNG获取下一个值慢得多。在循环之外只做一次，将节省大量时间。此外，std::mt19937 PRNG具有大的状态（624个整数）。它根据传递给其构造函数的值生成这个初始状态。同样，只做一次会让你的表现得到提升。

当然，在循环外初始化的优点是也是标准RNG的正确使用模型。

原因是，当您将随机生成器定义定位在代码顶部时，它们将变为全局的，并且当您第一次点击"Run"按钮时，它们会自动定义。如果你在多个地方使用这些变量，这可能是最好的主意。但如果你没有，你就不需要它。因为在某些情况下，他们甚至可能不会打电话。无论如何，这个建议是针对类或方法用法的。

然而，据我所见，你将在for循环中使用这个数字，这将导致你的计算机在低于代码的情况下运行1000次。

std::random_device rd;
std::mt19937 rng(rd());
std::uniform_int_distribution<int> uni(-2147483647, 2147483646);

这是不必要的，也是无用的。我相信您的第一个代码在性能方面会更好地工作。

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