c++ 如何生成高效高质量的随机数

要在 C++ 中生成高效高质量的随机数，可以使用以下步骤：

1. 使用 C++11 引入的随机数库：C++11 引入了一个更好的随机数库，其中包括了更高质量的随机数生成器和分布函数。这些库位于 `<random>` 头文件中。

2. 使用适当的随机数生成器：`std::mt19937_64` 是一个优秀的伪随机数生成器，使用 Mersenne Twister 算法，可以生成高质量的伪随机数。它的周期非常长，可以满足大多数应用场景。

3. 初始化随机数生成器：使用不同的种子来初始化随机数生成器，可以产生不同的随机序列。可以使用 `std::random_device` 来获得真正的随机种子，或者使用时间戳、进程 ID 等值作为种子。

4. 使用适当的分布函数：根据需求选择合适的分布函数来生成随机数。常见的分布函数包括均匀分布 (`std::uniform_int_distribution`、`std::uniform_real_distribution`)、正态分布 (`std::normal_distribution`)、泊松分布 (`std::poisson_distribution`) 等。

5. 避免频繁初始化随机数生成器：初始化随机数生成器是一个相对较耗时的操作，尽量避免在循环中频繁初始化生成器。如果需要多次生成随机数，可以将生成器对象放在循环外，并重复使用。

下面是一个示例代码：

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::random_device rd;
    std::mt19937_64 rng(rd());
    std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 10);
    
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        int random_number = dist(rng);
        std::cout << "随机数为：" << random_number << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

在上述示例中，我们使用 `std::random_device` 获得一个真正的随机种子，并将其传递给 `std::mt19937_64` 初始化随机数生成器。然后，使用 `std::uniform_int_distribution` 定义了一个范围为1-10的均匀分布，并使用 `rng` 生成随机数。我们循环生成了10个随机数，并打印结果。

记住，要生成高效高质量的随机数，最好使用 C++11 引入的随机数库，并遵循上述步骤来选择适当的随机数生成器和分布函数。