方便函数包装C++17's std：：distance=1案例示例
C++有一个函数性病:样本，它从一个范围随机采样并通过输出迭代器放置结果。我的目标是创建一个实用程序，在我们只想从容器中取样单个随机元素的事件中直接返回单个值。
#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <unordered_set>
#include <array>
template<class InputIt, class URBG>
auto singleRandomSample(InputIt t_begin, InputIt t_end, URBG&& rng)
{
using value_type = typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type;
std::array<value_type, 1> out;
std::sample(t_begin, t_end, out.begin(), 1, rng);
return out.at(0);
}
int main()
{
std::default_random_engine rng{ std::random_device{}() };
std::unordered_set<char> vowels{ 'a', 'e', 'i', 'o', 'u', 'y' };
for (std::size_t i = 0; i < 10; ++i)
{
auto randomVowel = singleRandomSample(vowels.begin(), vowels.end(), rng);
std::cout << "Random vowel: " << randomVowel << '\n';
}
}此函数创建一个临时容器out，其中添加一个元素，然后按值返回该元素。它使用std::array，因为我知道我只需要一个元素的空间，尽管如果我决定能够在非默认的可构造类型中使用它很重要，我可以切换到一个std::vector和一个std::back_inserter。
直接使用std::sample作为参数调用rng是正确的，还是应该使用std::forward(rng)？
仅仅为了存储一个立即返回的值，整个临时容器就显得有点笨重。还有其他方法可以实现这个功能吗？
回答 2
Code Review用户
发布于 2021-05-20 20:16:00
指针是迭代器。
template <typename InputIterator, typename URBG>
auto singleRandomSample(InputIterator first, InputIterator last, URBG&& rng)
{
using value_type = typename std::iterator_traits<InputIterator>::value_type;
auto result = value_type{};
std::sample(first, last, &result, 1, std::forward<URBG>(rng));
return result;
}或者，使用更好的C++20接口：
template <std::input_iterator I, std::sentinel_for<I> S, typename URBG>
requires std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<URBG>>
auto singleRandomSample(I first, S last, URBG&& rng)
{
auto result = std::iter_value_t<I>{};
std::ranges::sample(first, last, &result, 1, std::forward<URBG>(rng));
return result;
}
template <std::input_range R, typename URBG>
requires std::uniform_random_bit_generator<std::remove_reference_t<URBG>>
auto singleRandomSample(R&& r, URBG&& rng)
{
auto result = std::ranges::range_value_t<R>{};
std::ranges::sample(r, &result, 1, std::forward<URBG>(rng));
return result;
}这要求范围的值类型是默认的-可构造的，但是您已经依赖于数组解决方案了。
如果您想要一个不需要默认构造的解决方案，您很可能会使用一个可选的类型，比如std::optional，或者使用std::variant和std::monostate-and，这是一个定制的输出迭代器，可以对其进行嵌入。
Code Review用户
发布于 2021-05-20 19:54:50
接口
首先，我会考虑用例。如果需要从单通道序列(从文件或网络中流)进行采样，那么我将保留当前返回所选值的接口。这可能会打开一罐蠕虫。
否则，我将收紧迭代器的要求，以转发迭代器并返回该迭代器。这种接口将不处理非X可构造类型(其中X是一个或多个默认、复制和移动)。
我将把这一职能命名如下：
- sample_single_value (在第一个接口情况下)
- select_uniformly (第二接口)
- pick_uniformly (第二个接口，尽管不太喜欢这个)
Implementation
在对libstdc++和libc++进行校验后，两者似乎都实现了储层采样，这对于第二个接口来说并不难手工实现。对于第一个接口，当前的实现看起来很好(手工编写更容易出错，可读性更低)。
随机访问迭代器情况下的
优化
在已知人口规模的情况下，人们可能会倾向于进行优化，但是由于RNG源不可重入的性质，由于RNG调用次数的不同，这种优化很可能会产生不同的结果。我不会建议实现优化，或者至少我会在文档中把这个奇怪的字体设置为大的、粗体的、红色的字体。
https://codereview.stackexchange.com/questions/260995
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