Quellcodebibliothek Statistik Leitseite products/Sources/formale Sprachen/C/Firefox/mfbt/   (Browser von der Mozilla Stiftung Version 136.0.1©)  Datei vom 10.2.2025 mit Größe 4 kB image not shown  

Quelle  XorShift128PlusRNG.h   Sprache: C

 
/* -*- Mode: C++; tab-width: 8; indent-tabs-mode: nil; c-basic-offset: 2 -*- */
/* vim: set ts=8 sts=2 et sw=2 tw=80: */
/* This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public
 * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
 * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */


/* The xorshift128+ pseudo-random number generator. */

#ifndef mozilla_XorShift128Plus_h
#define mozilla_XorShift128Plus_h

#include "mozilla/Assertions.h"
#include "mozilla/Attributes.h"
#include "mozilla/FloatingPoint.h"

#include <inttypes.h>

namespace mozilla {
namespace non_crypto {

/*
 * A stream of pseudo-random numbers generated using the xorshift+ technique
 * described here:
 *
 * Vigna, Sebastiano (2014). "Further scramblings of Marsaglia's xorshift
 * generators". arXiv:1404.0390 (http://arxiv.org/abs/1404.0390)
 *
 * That paper says:
 *
 *     In particular, we propose a tightly coded xorshift128+ generator that
 *     does not fail systematically any test from the BigCrush suite of TestU01
 *     (even reversed) and generates 64 pseudorandom bits in 1.10 ns on an
 *     Intel(R) Core(TM) i7-4770 CPU @3.40GHz (Haswell). It is the fastest
 *     generator we are aware of with such empirical statistical properties.
 *
 * The stream of numbers produced by this method repeats every 2**128 - 1 calls
 * (i.e. never, for all practical purposes). Zero appears 2**64 - 1 times in
 * this period; all other numbers appear 2**64 times. Additionally, each *bit*
 * in the produced numbers repeats every 2**128 - 1 calls.
 *
 * This generator is not suitable as a cryptographically secure random number
 * generator.
 */

class XorShift128PlusRNG {
  uint64_t mState[2];

 public:
  /*
   * Construct a xorshift128+ pseudo-random number stream using |aInitial0| and
   * |aInitial1| as the initial state.  These MUST NOT both be zero.
   *
   * If the initial states contain many zeros, for a few iterations you'll see
   * many zeroes in the generated numbers.  It's suggested to seed a SplitMix64
   * generator <http://xorshift.di.unimi.it/splitmix64.c> and use its first two
   * outputs to seed xorshift128+.
   */

  XorShift128PlusRNG(uint64_t aInitial0, uint64_t aInitial1) {
    setState(aInitial0, aInitial1);
  }

  /**
   * Return a pseudo-random 64-bit number.
   */

  MOZ_NO_SANITIZE_UNSIGNED_OVERFLOW
  uint64_t next() {
    /*
     * The offsetOfState*() methods below are provided so that exceedingly-rare
     * callers that want to observe or poke at RNG state in C++ type-system-
     * ignoring means can do so. Don't change the next() or nextDouble()
     * algorithms without altering code that uses offsetOfState*()!
     */

    uint64_t s1 = mState[0];
    const uint64_t s0 = mState[1];
    mState[0] = s0;
    s1 ^= s1 << 23;
    mState[1] = s1 ^ s0 ^ (s1 >> 17) ^ (s0 >> 26);
    return mState[1] + s0;
  }

  /*
   * Return a pseudo-random floating-point value in the range [0, 1). More
   * precisely, choose an integer in the range [0, 2**53) and divide it by
   * 2**53. Given the 2**128 - 1 period noted above, the produced doubles are
   * all but uniformly distributed in this range.
   */

  double nextDouble() {
    /*
     * Because the IEEE 64-bit floating point format stores the leading '1' bit
     * of the mantissa implicitly, it effectively represents a mantissa in the
     * range [0, 2**53) in only 52 bits. FloatingPoint<double>::kExponentShift
     * is the width of the bitfield in the in-memory format, so we must add one
     * to get the mantissa's range.
     */

    static constexpr int kMantissaBits =
        mozilla::FloatingPoint<double>::kExponentShift + 1;
    uint64_t mantissa = next() & ((UINT64_C(1) << kMantissaBits) - 1);
    return double(mantissa) / (UINT64_C(1) << kMantissaBits);
  }

  /*
   * Set the stream's current state to |aState0| and |aState1|. These must not
   * both be zero; ideally, they should have an almost even mix of zero and one
   * bits.
   */

  void setState(uint64_t aState0, uint64_t aState1) {
    MOZ_ASSERT(aState0 || aState1);
    mState[0] = aState0;
    mState[1] = aState1;
  }

  static size_t offsetOfState0() {
    return offsetof(XorShift128PlusRNG, mState[0]);
  }
  static size_t offsetOfState1() {
    return offsetof(XorShift128PlusRNG, mState[1]);
  }
};

}  // namespace non_crypto
}  // namespace mozilla

#endif  // mozilla_XorShift128Plus_h

100%


¤ Dauer der Verarbeitung: 0.14 Sekunden  (vorverarbeitet)  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung ist noch experimentell.