为什么 c++11 std::normal_distribution 在从函数调用时返回相同的模式?

Why c++11 std::normal_distribution return same pattern when called from a function?

本文关键字：返回 模式 函数调用 std c++11 normal distribution 为什么      更新时间：2023-10-16

我想在信号中引入高斯噪声。我研究了如何使用 C++11std::normal_distribution的几个示例，并且能够使用以下示例获得预期的随机结果：https://stackoverflow.com/a/32890945/3424478

#include <functional>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <random>
int main() {
// Example data
std::vector<double> data = {1., 2., 3., 4., 5., 6.};
// Define random generator with Gaussian distribution
const double mean = 0.0;
const double stddev = 0.1;
auto dist = std::bind(std::normal_distribution<double>{mean, stddev},
std::mt19937(std::random_device{}()));
// Add Gaussian noise
for (auto& x : data) {
x = x + dist();
}
// Output the result, for demonstration purposes
std::copy(begin(data), end(data), std::ostream_iterator<double>(std::cout, " "));
std::cout << "n";
return 0;
}

当我从main()多次调用dist()时，这非常有效，并且也适用于不同的向量，但是一旦我将代码移动到函数，它总是返回相同的恒定噪声模式，我想调用此函数来修改参考信号并将其分配给不同的数组或向量。这是我的代码：

void AddGaussianNoiseToPixel(std::array<short int, N_SLICES>& pixel_array, const std::array<short int, N_SLICES>& reference_pixel)
{
const float mean   = 0.0;
const float stddev = 2.0;
auto dist = std::bind(std::normal_distribution<float>{mean, stddev},
std::mt19937(std::random_device{}()));
for (const auto& slice : reference_pixel) 
{
pixel_array[&slice-&reference_pixel[0]] = rint(slice+dist());
}
}

我读过一篇类似的帖子：https://stackoverflow.com/a/22921927/3424478 由于种子传递给随机生成器而发生这种情况，但事实并非如此，因为我std::random_device{}()传递给随机引擎std::mt19937()

编辑：

我在Windows 7中使用MinGW-W64-builds-4.3.5

这很可能与 mingw 中的一个功能/错误有关，它使std::random_device确定性。您可以通过添加另一个熵源来规避这一点，例如当前时间：

uint64_t seed = std::random_device{}() |
std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();

但是，更好的解决方案是仅使用一个引擎和分发对象。实现此目的的一种简单方法是在新函数中使用静态变量。

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