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 <random>
   9
  10 namespace simgrid {
  11 namespace xbt {
  12 namespace random {
  13 std::mt19937 mt19937_gen;
  14
  15 int uniform_int(int min, int max)
  16 {
  17   unsigned long gmin   = mt19937_gen.min();
  18   unsigned long gmax   = mt19937_gen.max();
  19   unsigned long grange = gmax - gmin + 1;
  20   unsigned long range  = max - min + 1;
  21   xbt_assert(range < grange || range == grange, "The current implementation of the uniform integer distribution does "
  22                                                 "not allow range to be higher than mt19937's range");
  23   unsigned long mult       = grange / range;
  24   unsigned long maxallowed = gmin + (mult + 1) * range - 1;
  25   while (true) {
  26     unsigned long value = mt19937_gen();
  27     if (value > maxallowed) {
  28     } else {
  29       return value % range + min;
  30     }
  31   }
  32 }
  33
  34 double uniform_real(double min, double max)
  35 {
  36   // This reuses Boost's uniform real distribution ideas
  37   unsigned long numerator = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  38   unsigned long divisor   = mt19937_gen.max() - mt19937_gen.min();
  39   return min + (max - min) * numerator / divisor;
  40 }
  41
  42 double exponential(double lambda)
  43 {
  44   unsigned long numerator = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  45   unsigned long divisor   = mt19937_gen.max() - mt19937_gen.min();
  46   return -1 / lambda * log(numerator / divisor);
  47 }
  48
  49 double normal(double mean, double sd)
  50 {
  51   unsigned long numeratorA = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  52   unsigned long numeratorB = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  53   unsigned long divisor    = mt19937_gen.max() - mt19937_gen.min();
  54   double u1                = numeratorA / divisor;
  55   while (u1 < DBL_MIN) {
  56     numeratorA = mt19937_gen() - mt19937_gen.min();
  57     u1         = numeratorA / divisor;
  58   }
  59   double z0 = sqrt(-2.0 * log(numeratorA / divisor)) * cos(2 * M_PI * numeratorB / divisor);
  60   return z0 * sd + mean;
  61 }
  62
  63 } // namespace random
  64 } // namespace xbt
  65 } // namespace simgrid