mersenne_twister_engine クラス

[アーティクル]
02/21/2013

メルセンヌツイスタアルゴリズムでランダムシーケンスを生成します。

template<class UIntType,
   size_t W, size_t N, size_t M, size_t R,
   UIntType A, size_t U,
   UIntType D, size_t S,
   UIntType B, size_t T,
   UIntType C, size_t L
   UIntType F>
class mersenne_twister_engine {
public:
   typedef UIntType result_type;
   static const size_t word_size = W;
   static const size_t state_size = N;
   static const size_t shift_size = M;
   static const size_t mask_bits = R;
   static const UIntType xor_mask = A;
   static const size_t tempering_u = U;
   static const size_t tempering_d = D;
   static const size_t tempering_s = S;
   static const UIntType tempering_b = B;
   static const size_t tempering_t = T;
   static const UIntType tempering_c = C;
   static const size_t tempering_l = L;
   static const UIntType initialization_multiplier = C;
   static const result_type default_seed = 5489U;
   explicit mersenne_twister_engine(unsigned long x0 = default_seed);
   explicit mersenne_twister_engine(seed_seq& seq);
   void seed(unsigned long x0 = default_seed);
   template<class Gen>
      void seed(seed_seq& seq);
   result_type min() const;
   result_type max() const;
   result_type operator()();
   void discard(unsigned long long count)();
   };

パラメーター

UIntType
結果を表す符号なし整数型。
W
W エンジンパラメーター。
N
N エンジンパラメーター。
M
M エンジンパラメーター。
R
R エンジンパラメーター。
A
A エンジンパラメーター。
U
U エンジンパラメーター。
D
D エンジンパラメーター。
S
S エンジンパラメーター。
B
B エンジンパラメーター。
T
T エンジンパラメーター。
C
C エンジンパラメーター。
L
L エンジンパラメーター。
F
F エンジンパラメーター。

解説

このテンプレートクラスは、<random>を表します。このエンジンは、W * (N - 1) + R ビットの大きな整数値を保持します。この大きな値から一度に W ビットを抽出し、すべてのビットを使用し尽くすと、ビットをシフトし、混ぜ合わせることにより大きな値に "ひねり" を加えて、抽出元となる新しいビットの集合を作成します。エンジンの状態は、operator() が少なくとも N 回呼び出された場合は、最後に使用された NW ビットの値になります。それ以外の場合は、使用された MW ビットの値およびシードの最後の N - M の値になります。

テンプレート引数 UIntType には、最大 2W - 1 の値を保持するのに十分な大きさが必要です。その他のテンプレート引数の値は、次の要件を満たしている必要があります。

1 < M <= N

0 <= R, U, S, T, L <= W

0 <= A, B, C <= 2W - 1

W * (N - 1) + R がメルセンヌ素数であること。

ジェネレーターが、次のコードを実行することによって、保持している大きな値にひねりを加えること。

    for (size_t i = 0; i < N; ++i)
        {    // twist
        temp = (x[i] & LMASK) << (W - 1) | (x[i + 1] & HMASK) >> 1;
        if (temp & 1)
            y[i] = (temp >> 1) ^ A ^ x[(i + R) % N];
        else
            y[i] = (temp >> 1) ^ x[(i + R) % N];
        }
        for (size_t i = 0; i < N; ++i)
            x[i] = y[i];

LMASK は、下位 R ビットが 1 に設定され、それ以外のビットが 0 に設定された、符号なし W ビットの値を表します。HMASK は、LMASK の補数を表します。

このジェネレーターは、0 に初期化された現在のインデックス idx を保持しています。次のコードを実行することによってビットを抽出します。

    temp = x[idx++];
    temp = temp ^ ((temp >> U) & D);
    temp = temp ^ ((temp << S) & B);
    temp = temp ^ ((temp << T) & C);
    temp = temp ^ (temp >> L);

idx が N に達すると、ジェネレーターは、格納されている値にひねりを加え、idx を 0 に戻します。

必要条件

ヘッダー : <random>

名前空間: std

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mersenne_twister_engine クラス

パラメーター

解説

必要条件

参照

関連項目

その他のリソース