Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  impls.rs   Sprache: unbekannt

 
// Copyright 2018 Developers of the Rand project.
//
// Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
// https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
// <LICENSE-MIT or https://opensource.org/licenses/MIT>, at your
// option. This file may not be copied, modified, or distributed
// except according to those terms.

//! Helper functions for implementing `RngCore` functions.
//!
//! For cross-platform reproducibility, these functions all use Little Endian:
//! least-significant part first. For example, `next_u64_via_u32` takes `u32`
//! values `x, y`, then outputs `(y << 32) | x`. To implement `next_u32`
//! from `next_u64` in little-endian order, one should use `next_u64() as u32`.
//!
//! Byte-swapping (like the std `to_le` functions) is only needed to convert
//! to/from byte sequences, and since its purpose is reproducibility,
//! non-reproducible sources (e.g. `OsRng`) need not bother with it.

use crate::RngCore;
use core::cmp::min;

/// Implement `next_u64` via `next_u32`, little-endian order.
pub fn next_u64_via_u32<R: RngCore + ?Sized>(rng: &mut R) -> u64 {
    // Use LE; we explicitly generate one value before the next.
    let x = u64::from(rng.next_u32());
    let y = u64::from(rng.next_u32());
    (y << 32) | x
}

/// Implement `fill_bytes` via `next_u64` and `next_u32`, little-endian order.
///
/// The fastest way to fill a slice is usually to work as long as possible with
/// integers. That is why this method mostly uses `next_u64`, and only when
/// there are 4 or less bytes remaining at the end of the slice it uses
/// `next_u32` once.
pub fn fill_bytes_via_next<R: RngCore + ?Sized>(rng: &mut R, dest: &mut [u8]) {
    let mut left = dest;
    while left.len() >= 8 {
        let (l, r) = { left }.split_at_mut(8);
        left = r;
        let chunk: [u8; 8] = rng.next_u64().to_le_bytes();
        l.copy_from_slice(&chunk);
    }
    let n = left.len();
    if n > 4 {
        let chunk: [u8; 8] = rng.next_u64().to_le_bytes();
        left.copy_from_slice(&chunk[..n]);
    } else if n > 0 {
        let chunk: [u8; 4] = rng.next_u32().to_le_bytes();
        left.copy_from_slice(&chunk[..n]);
    }
}

trait Observable: Copy {
    type Bytes: AsRef<[u8]>;
    fn to_le_bytes(self) -> Self::Bytes;

    // Contract: observing self is memory-safe (implies no uninitialised padding)
    fn as_byte_slice(x: &[Self]) -> &[u8];
}
impl Observable for u32 {
    type Bytes = [u8; 4];
    fn to_le_bytes(self) -> Self::Bytes {
        self.to_le_bytes()
    }
    fn as_byte_slice(x: &[Self]) -> &[u8] {
        let ptr = x.as_ptr() as *const u8;
        let len = x.len() * core::mem::size_of::<Self>();
        unsafe { core::slice::from_raw_parts(ptr, len) }
    }
}
impl Observable for u64 {
    type Bytes = [u8; 8];
    fn to_le_bytes(self) -> Self::Bytes {
        self.to_le_bytes()
    }
    fn as_byte_slice(x: &[Self]) -> &[u8] {
        let ptr = x.as_ptr() as *const u8;
        let len = x.len() * core::mem::size_of::<Self>();
        unsafe { core::slice::from_raw_parts(ptr, len) }
    }
}

fn fill_via_chunks<T: Observable>(src: &[T], dest: &mut [u8]) -> (usize, usize) {
    let size = core::mem::size_of::<T>();
    let byte_len = min(src.len() * size, dest.len());
    let num_chunks = (byte_len + size - 1) / size;

    if cfg!(target_endian = "little") {
        // On LE we can do a simple copy, which is 25-50% faster:
        dest[..byte_len].copy_from_slice(&T::as_byte_slice(&src[..num_chunks])[..byte_len]);
    } else {
        // This code is valid on all arches, but slower than the above:
        let mut i = 0;
        let mut iter = dest[..byte_len].chunks_exact_mut(size);
        for chunk in &mut iter {
            chunk.copy_from_slice(src[i].to_le_bytes().as_ref());
            i += 1;
        }
        let chunk = iter.into_remainder();
        if !chunk.is_empty() {
            chunk.copy_from_slice(&src[i].to_le_bytes().as_ref()[..chunk.len()]);
        }
    }

    (num_chunks, byte_len)
}

/// Implement `fill_bytes` by reading chunks from the output buffer of a block
/// based RNG.
///
/// The return values are `(consumed_u32, filled_u8)`.
///
/// `filled_u8` is the number of filled bytes in `dest`, which may be less than
/// the length of `dest`.
/// `consumed_u32` is the number of words consumed from `src`, which is the same
/// as `filled_u8 / 4` rounded up.
///
/// # Example
/// (from `IsaacRng`)
///
/// ```ignore
/// fn fill_bytes(&mut self, dest: &mut [u8]) {
///     let mut read_len = 0;
///     while read_len < dest.len() {
///         if self.index >= self.rsl.len() {
///             self.isaac();
///         }
///
///         let (consumed_u32, filled_u8) =
///             impls::fill_via_u32_chunks(&mut self.rsl[self.index..],
///                                        &mut dest[read_len..]);
///
///         self.index += consumed_u32;
///         read_len += filled_u8;
///     }
/// }
/// ```
pub fn fill_via_u32_chunks(src: &[u32], dest: &mut [u8]) -> (usize, usize) {
    fill_via_chunks(src, dest)
}

/// Implement `fill_bytes` by reading chunks from the output buffer of a block
/// based RNG.
///
/// The return values are `(consumed_u64, filled_u8)`.
/// `filled_u8` is the number of filled bytes in `dest`, which may be less than
/// the length of `dest`.
/// `consumed_u64` is the number of words consumed from `src`, which is the same
/// as `filled_u8 / 8` rounded up.
///
/// See `fill_via_u32_chunks` for an example.
pub fn fill_via_u64_chunks(src: &[u64], dest: &mut [u8]) -> (usize, usize) {
    fill_via_chunks(src, dest)
}

/// Implement `next_u32` via `fill_bytes`, little-endian order.
pub fn next_u32_via_fill<R: RngCore + ?Sized>(rng: &mut R) -> u32 {
    let mut buf = [0; 4];
    rng.fill_bytes(&mut buf);
    u32::from_le_bytes(buf)
}

/// Implement `next_u64` via `fill_bytes`, little-endian order.
pub fn next_u64_via_fill<R: RngCore + ?Sized>(rng: &mut R) -> u64 {
    let mut buf = [0; 8];
    rng.fill_bytes(&mut buf);
    u64::from_le_bytes(buf)
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_fill_via_u32_chunks() {
        let src = [1, 2, 3];
        let mut dst = [0u8; 11];
        assert_eq!(fill_via_u32_chunks(&src, &mut dst), (3, 11));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 3, 0, 0]);

        let mut dst = [0u8; 13];
        assert_eq!(fill_via_u32_chunks(&src, &mut dst), (3, 12));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 0]);

        let mut dst = [0u8; 5];
        assert_eq!(fill_via_u32_chunks(&src, &mut dst), (2, 5));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 2]);
    }

    #[test]
    fn test_fill_via_u64_chunks() {
        let src = [1, 2];
        let mut dst = [0u8; 11];
        assert_eq!(fill_via_u64_chunks(&src, &mut dst), (2, 11));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0]);

        let mut dst = [0u8; 17];
        assert_eq!(fill_via_u64_chunks(&src, &mut dst), (2, 16));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]);

        let mut dst = [0u8; 5];
        assert_eq!(fill_via_u64_chunks(&src, &mut dst), (1, 5));
        assert_eq!(dst, [1, 0, 0, 0, 0]);
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.22 Sekunden  (vorverarbeitet)  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....
    

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge