const成員函式中的繼承和亂數生成

我有以下類繼承結構

#include <random>
class ABC{
protected:
    std::mt19937_64 rng;
    double a();//calls random correction
    virtual double random_correction() const=0;
public:
    double x;
    explicit ABC(const double x0) :
        rng(std::random_device{}()), x(x0){}
    ABC(const ABC& other)=default;
    ABC& operator=(const ABC& other)=default;
    ABC(ABC&& other) noexcept = default;
    ABC& operator=(ABC&& other) noexcept = default ;
    virtual ~ABC()=default;
    virtual void update(const int step_number)=0;//calls a and uses rng
    
};
             

class D1 : public ABC{
private:
    double y;
    double random_correction() const override {return 0;};
public:
    D1(const double x0, const double y0):
    ABC(x0), y(y0){}
    D1(const D1& other)=default;
    D1& operator=(const D1& other)=default;
    D1(D1&& other) noexcept = default;
    D1& operator=(D1&& other) noexcept = default ;
    ~D1() override=default;
    void update(const int step_number) override;
};

class D2 : public D1{
private:
    double noise;
    double random_correction() const override {
    static std::uniform_real_distribution<> u{-noise, noise};
    return u(rng); //error here     
    };
public:
    D2(const double x0, const double y0, const double na):
    D1(x0,y0), noise(na) {}
    D2(const D2& other)=default;
    D2& operator=(const D2& other)=default;
    D2(D2&& other) noexcept = default;
    D2& operator=(D2&& other) noexcept = default ;
    ~D2() override=default;
};

在 D2 的 random_correction 的定義中，我得到以下錯誤：“在函式模板專業化的實體化中 'std::uniform_real_distribution::operator()<const std::mersenne_twister_engine<unsigned long, 64, 312, 156, 31, 13043109905998158313, 29、6148914691236517205、17、8202884508482404352、37、18444473444759240704、43、6364136223846793005> >'在這里請求“。如果我洗掉所有宣告中的 const 限定符，錯誤就會消失。為什么？成員函式中的 const 限定符不是意味著不會修改類的任何成員嗎？

作為一種解決方法，我認為我可以以這種方式修改 D2 類

class D2 : public D1{
private:
    double noise;
    std::uniform_real_distribution<> u;
    double random_correction() const override {
    return u(rng); //error always here      
    };
public:
    D2(const double x0, const double y0, const double na):
    D1(x0,y0), noise(na) {u.param(std::uniform_real_distribution<>::param_type{-noise, noise});}
    D2(const D2& other)=default;
    D2& operator=(const D2& other)=default;
    D2(D2&& other) noexcept = default;
    D2& operator=(D2&& other) noexcept = default ;
    ~D2() override=default;
};

However now I get the error: "no matching function for call to object of type 'const std::uniform_real_distribution<>'". I suppose because generating a random number changes the state of u (and maybe of rng as well). Is this correct? Is it convenient to have a distribution as a member?

P.S. Please, if there is any design error or inefficiency point it out to me.

uj5u.com熱心網友回復：

生成亂數不會改變u. 它的狀態就是要生成的值的范圍。

但它確實改變了rng. 偽亂數生成器通常具有確定性含義，rng()由當前狀態確定，并且狀態將在評估時發生變化，因此下次將產生不同的值。

要解決編譯問題，您可以洗掉函式的 const 宣告，也可以宣告rng為mutable. 它仍然會承受某些問題，例如“同時訪問類實體會導致資料競爭”。所以你可能會考慮重新考慮設計。

RNG 引擎可以從thread_local關鍵字中受益……但您需要以某種方式對其進行設計，以免導致可能有點棘手的性能問題。

標籤：c inheritance random

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