Mengapa Anda Perlu Menolak `std::rand()` untuk Pustaka Rawak C Baharu?

Mengapa perpustakaan rawak baharu lebih baik daripada std::rand()?

Pengenalan

Walaupun std::rand() ialah antara muka penjana nombor rawak yang biasa digunakan, versi C terbaharu menyediakan perpustakaan rawak baharu yang direka bentuk untuk menangani batasannya. Artikel ini mengkaji perbezaan antara std::rand() dan perpustakaan baharu, menyerlahkan kelebihan dan pertimbangan prestasi.

Kelemahan std::rand()

Tradisional pelaksanaan rand() menggunakan Penjana Kongruen Linear (LCG), yang boleh menunjukkan kelemahan:

• Rawak terhad dalam bit tertib rendah
• Tempoh pendek
• Nilai maksimum yang rendah (RAND_MAX)
• Korelasi antara nilai berturut-turut

Kelebihan Perpustakaan Rawak Baharu

Sebaliknya, perpustakaan rawak baharu dalam < rawak> menawarkan beberapa faedah:

• Algoritma Berkualiti Tinggi: Menggunakan penjana moden seperti Mersenne Twister, memberikan kualiti yang lebih tinggi dan lebih rawak yang tidak dapat diramalkan.
• Keadaan Eksplisit Pengurusan: Rand() menggunakan keadaan global, yang boleh membawa kepada isu keserasian dengan aplikasi berbilang benang dan simulasi boleh diterbitkan semula. Pustaka baharu menyokong penjana pengekapsulan dalam kelas, membenarkan berbilang penjana bebas.
• Pembenihan Merentas Platform: Menyediakan peranti rawak lalai kepada penjana benih merentas platform, memastikan output yang konsisten merentas penyusun berbeza.

Perbandingan Prestasi

Artikel tersebut merangkumi perbandingan prestasi antara rand() berasaskan LCG yang lebih lama dan penjana berasaskan Mersenne Twister baharu. Anehnya, penyebaran agregat nombor rawak yang dijana oleh kedua-dua kaedah adalah serupa. Walau bagaimanapun, perpustakaan baharu adalah jauh lebih perlahan, lebih kurang 4x lebih perlahan daripada rand().

Pengesyoran

Untuk aplikasi asas atau kes di mana kualiti rawak tidak kritikal, std: :rand() kekal sebagai pilihan yang berdaya maju. Walau bagaimanapun, untuk aplikasi yang lebih menuntut yang memerlukan nombor rawak berkualiti tinggi dan boleh dihasilkan semula, perpustakaan rawak baharu amat disyorkan.

Pengoptimuman Prestasi

Jika prestasi membimbangkan, artikel mencadangkan penggunaan std::minstd_rand, penjana berasaskan LCG yang disediakan oleh perpustakaan baharu, yang menawarkan keseimbangan yang baik antara kualiti dan prestasi.

Kesimpulan

Yang baharu perpustakaan rawak dalam C menangani batasan std::rand() dengan menyediakan penjana berkualiti tinggi, pengurusan keadaan yang jelas dan pembenihan yang konsisten. Walaupun ia mungkin lebih perlahan dalam sesetengah kes, kelebihannya mengatasi kelemahan prestasi apabila kualiti rawak diutamakan.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Anda Perlu Menolak `std::rand()` untuk Pustaka Rawak C Baharu?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!