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