xref: /freebsd/contrib/llvm-project/libcxx/include/__random/seed_seq.h (revision a03411e84728e9b267056fd31c7d1d9d1dc1b01e)
1 //===----------------------------------------------------------------------===//
2 //
3 // Part of the LLVM Project, under the Apache License v2.0 with LLVM Exceptions.
4 // See https://llvm.org/LICENSE.txt for license information.
5 // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 WITH LLVM-exception
6 //
7 //===----------------------------------------------------------------------===//
8 
9 #ifndef _LIBCPP___RANDOM_SEED_SEQ_H
10 #define _LIBCPP___RANDOM_SEED_SEQ_H
11 
12 #include <__algorithm/copy.h>
13 #include <__algorithm/fill.h>
14 #include <__algorithm/max.h>
15 #include <__config>
16 #include <__iterator/iterator_traits.h>
17 #include <cstdint>
18 #include <initializer_list>
19 #include <vector>
20 
21 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
22 #  pragma GCC system_header
23 #endif
24 
25 _LIBCPP_PUSH_MACROS
26 #include <__undef_macros>
27 
28 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
29 
30 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS seed_seq
31 {
32 public:
33     // types
34     typedef uint32_t result_type;
35 
36     // constructors
37     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
38     seed_seq() _NOEXCEPT {}
39 #ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
40     template<class _Tp, __enable_if_t<is_integral<_Tp>::value>* = nullptr>
41     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
42     seed_seq(initializer_list<_Tp> __il) {
43         __init(__il.begin(), __il.end());
44     }
45 #endif // _LIBCPP_CXX03_LANG
46 
47     template<class _InputIterator>
48     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
49     seed_seq(_InputIterator __first, _InputIterator __last) {
50         static_assert(is_integral<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>::value,
51             "Mandates: iterator_traits<InputIterator>::value_type is an integer type");
52         __init(__first, __last);
53     }
54 
55     // generating functions
56     template<class _RandomAccessIterator>
57     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI void generate(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last);
58 
59     // property functions
60     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
61     size_t size() const _NOEXCEPT {return __v_.size();}
62     template<class _OutputIterator>
63         _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
64         void param(_OutputIterator __dest) const
65             {_VSTD::copy(__v_.begin(), __v_.end(), __dest);}
66 
67     seed_seq(const seed_seq&) = delete;
68     void operator=(const seed_seq&) = delete;
69 
70     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
71     static result_type _Tp(result_type __x) {return __x ^ (__x >> 27);}
72 
73 private:
74     template<class _InputIterator>
75     _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI void __init(_InputIterator __first, _InputIterator __last);
76 
77     vector<result_type> __v_;
78 };
79 
80 template<class _InputIterator>
81 void
82 seed_seq::__init(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
83 {
84     for (_InputIterator __s = __first; __s != __last; ++__s)
85         __v_.push_back(*__s & 0xFFFFFFFF);
86 }
87 
88 template<class _RandomAccessIterator>
89 void
90 seed_seq::generate(_RandomAccessIterator __first, _RandomAccessIterator __last)
91 {
92     if (__first != __last)
93     {
94         _VSTD::fill(__first, __last, 0x8b8b8b8b);
95         const size_t __n = static_cast<size_t>(__last - __first);
96         const size_t __s = __v_.size();
97         const size_t __t = (__n >= 623) ? 11
98                          : (__n >= 68) ? 7
99                          : (__n >= 39) ? 5
100                          : (__n >= 7)  ? 3
101                          : (__n - 1) / 2;
102         const size_t __p = (__n - __t) / 2;
103         const size_t __q = __p + __t;
104         const size_t __m = _VSTD::max(__s + 1, __n);
105         // __k = 0;
106         {
107             result_type __r = 1664525 * _Tp(__first[0] ^ __first[__p]
108                                                       ^  __first[__n - 1]);
109             __first[__p] += __r;
110             __r += __s;
111             __first[__q] += __r;
112             __first[0] = __r;
113         }
114         // Initialize indexing terms used with if statements as an optimization to
115         // avoid calculating modulo n on every loop iteration for each term.
116         size_t __kmodn = 0;          // __k % __n
117         size_t __k1modn = __n - 1;   // (__k - 1) % __n
118         size_t __kpmodn = __p % __n; // (__k + __p) % __n
119         size_t __kqmodn = __q % __n; // (__k + __q) % __n
120 
121         for (size_t __k = 1; __k <= __s; ++__k)
122         {
123           if (++__kmodn == __n)
124             __kmodn = 0;
125           if (++__k1modn == __n)
126             __k1modn = 0;
127           if (++__kpmodn == __n)
128             __kpmodn = 0;
129           if (++__kqmodn == __n)
130             __kqmodn = 0;
131 
132           result_type __r = 1664525 * _Tp(__first[__kmodn] ^ __first[__kpmodn] ^ __first[__k1modn]);
133           __first[__kpmodn] += __r;
134           __r += __kmodn + __v_[__k - 1];
135           __first[__kqmodn] += __r;
136           __first[__kmodn] = __r;
137         }
138         for (size_t __k = __s + 1; __k < __m; ++__k)
139         {
140           if (++__kmodn == __n)
141             __kmodn = 0;
142           if (++__k1modn == __n)
143             __k1modn = 0;
144           if (++__kpmodn == __n)
145             __kpmodn = 0;
146           if (++__kqmodn == __n)
147             __kqmodn = 0;
148 
149           result_type __r = 1664525 * _Tp(__first[__kmodn] ^ __first[__kpmodn] ^ __first[__k1modn]);
150           __first[__kpmodn] += __r;
151           __r += __kmodn;
152           __first[__kqmodn] += __r;
153           __first[__kmodn] = __r;
154         }
155         for (size_t __k = __m; __k < __m + __n; ++__k)
156         {
157           if (++__kmodn == __n)
158             __kmodn = 0;
159           if (++__k1modn == __n)
160             __k1modn = 0;
161           if (++__kpmodn == __n)
162             __kpmodn = 0;
163           if (++__kqmodn == __n)
164             __kqmodn = 0;
165 
166           result_type __r = 1566083941 * _Tp(__first[__kmodn] + __first[__kpmodn] + __first[__k1modn]);
167           __first[__kpmodn] ^= __r;
168           __r -= __kmodn;
169           __first[__kqmodn] ^= __r;
170           __first[__kmodn] = __r;
171         }
172     }
173 }
174 
175 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
176 
177 _LIBCPP_POP_MACROS
178 
179 #endif // _LIBCPP___RANDOM_SEED_SEQ_H
180