src/xbt/random.cpp

   1 /* Copyright (c) 2019. The SimGrid Team. All rights reserved.               */
   2
   3 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   4  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   5
   6 #include "xbt/random.hpp"
   7 #include "xbt/asserts.h"
   8 #include <limits>
   9 #include <random>
  10
  11 namespace simgrid {
  12 namespace xbt {
  13 namespace random {
  14 std::mt19937 mt19937_gen;
  15
  16 int uniform_int(int min, int max)
  17 {
  18   unsigned long gmin   = mt19937_gen.min();
  19   unsigned long gmax   = mt19937_gen.max();
  20   unsigned long grange = gmax - gmin + 1;
  21   unsigned long range  = max - min + 1;
  22   xbt_assert(
  23       min < max || min == max,
  24       "The maximum value for the uniform integer distribution must be greater than or equal to the minimum value");
  25   xbt_assert(range < grange || range == grange, "The current implementation of the uniform integer distribution does "
  26                                                 "not allow range to be higher than mt19937's range");
  27   unsigned long mult       = grange / range;
  28   unsigned long maxallowed = gmin + (mult + 1) * range - 1;
  29   while (true) {
  30     unsigned long value = mt19937_gen();
  31     if (value > maxallowed) {
  32     } else {
  33       return value % range + min;
  34     }
  35   }
  36 }
  37
  38 double uniform_real(double min, double max)
  39 {
  40   // This reuses Boost's uniform real distribution ideas
  41   unsigned long numerator = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  42   unsigned long divisor   = mt19937_gen.max() - mt19937_gen.min();
  43   return min + (max - min) * numerator / divisor;
  44 }
  45
  46 double exponential(double lambda)
  47 {
  48   return -1 / lambda * log(uniform_real(0, 1));
  49 }
  50
  51 double normal(double mean, double sd)
  52 {
  53   double u1 = 0;
  54   while (u1 < std::numeric_limits<double>::min()) {
  55     u1 = uniform_real(0, 1);
  56   }
  57   double u2 = uniform_real(0, 1);
  58   double z0 = sqrt(-2.0 * log(u1)) * cos(2 * M_PI * u2);
  59   return z0 * sd + mean;
  60 }
  61
  62 void set_mersenne_seed(int seed)
  63 {
  64   mt19937_gen.seed(seed);
  65 }
  66
  67 } // namespace random
  68 } // namespace xbt
  69 } // namespace simgrid