]> git.sesse.net Git - stockfish/blob - src/mersenne.cpp
Change evaluate() signature
[stockfish] / src / mersenne.cpp
1 /*
2    A C-program for MT19937, with initialization improved 2002/1/26.
3    Coded by Takuji Nishimura and Makoto Matsumoto.
4
5    Before using, initialize the state by using init_genrand(seed)
6    or init_by_array(init_key, key_length).
7
8    Copyright (C) 1997 - 2002, Makoto Matsumoto and Takuji Nishimura,
9    All rights reserved.
10
11    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
12    modification, are permitted provided that the following conditions
13    are met:
14
15      1. Redistributions of source code must retain the above copyright
16         notice, this list of conditions and the following disclaimer.
17
18      2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19         notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20         documentation and/or other materials provided with the distribution.
21
22      3. The names of its contributors may not be used to endorse or promote
23         products derived from this software without specific prior written
24         permission.
25
26    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
27    "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
28    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
29    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR
30    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
31    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
32    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
33    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
34    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
35    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
36    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
37
38
39    Any feedback is very welcome.
40    http://www.math.sci.hiroshima-u.ac.jp/~m-mat/MT/emt.html
41    email: m-mat @ math.sci.hiroshima-u.ac.jp (remove space)
42 */
43
44 #include "mersenne.h"
45
46 namespace {
47
48   // Period parameters
49   const int N = 624;
50   const int M = 397;
51   const unsigned long MATRIX_A   = 0x9908b0dfUL; // Constant vector a
52   const unsigned long UPPER_MASK = 0x80000000UL; // Most significant w-r bits
53   const unsigned long LOWER_MASK = 0x7fffffffUL; // Least significant r bits
54
55   unsigned long mt[N]; // The array for the state vector
56   int mti = N + 1;     // mti == N+1 means mt[N] is not initialized
57
58   // Initializes mt[N] with a seed
59   void init_genrand(unsigned long s) {
60
61       mt[0]= s & 0xffffffffUL;
62       for (mti = 1; mti < N; mti++)
63       {
64           // See Knuth TAOCP Vol2. 3rd Ed. P.106 for multiplier.
65           // In the previous versions, MSBs of the seed affect
66           // only MSBs of the array mt[].
67           // 2002/01/09 modified by Makoto Matsumoto
68           mt[mti] = 1812433253UL * (mt[mti-1] ^ (mt[mti-1] >> 30)) + mti;
69           mt[mti] &= 0xffffffffUL; // For > 32 bit machines
70       }
71   }
72
73   // Initialize by an array with array-length
74   // init_key is the array for initializing keys
75   // key_length is its length
76   // slight change for C++, 2004/2/26
77   void init_by_array(unsigned long init_key[], int key_length) {
78
79       int i = 1;
80       int j = 0;
81       int k = (N > key_length ? N : key_length);
82
83       init_genrand(19650218UL);
84
85       for ( ; k; k--)
86       {
87           mt[i] = (mt[i] ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1] >> 30)) * 1664525UL)) + init_key[j] + j; // Non linear
88           mt[i] &= 0xffffffffUL; // For WORDSIZE > 32 machines
89           i++; j++;
90           if (i >= N)
91           {
92               mt[0] = mt[N-1];
93               i = 1;
94           }
95           if (j >= key_length)
96               j = 0;
97       }
98       for (k = N-1; k; k--)
99       {
100           mt[i] = (mt[i] ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1] >> 30)) * 1566083941UL)) - i; // Non linear
101           mt[i] &= 0xffffffffUL; // For WORDSIZE > 32 machines
102           i++;
103           if (i >= N)
104           {
105               mt[0] = mt[N-1];
106               i = 1;
107           }
108       }
109       mt[0] = 0x80000000UL; // MSB is 1; assuring non-zero initial array
110   }
111
112 } // namespace
113
114
115 // Generates a random number on [0,0xffffffff]-interval
116 uint32_t genrand_int32() {
117
118   unsigned long y;
119   static unsigned long mag01[2] = {0x0UL, MATRIX_A};
120   /* mag01[x] = x * MATRIX_A  for x=0,1 */
121
122   // Generate N words at one time
123   if (mti >= N)
124   {
125       int kk;
126
127       if (mti == N+1)           // If init_genrand() has not been called,
128           init_genrand(5489UL); // a default initial seed is used.
129
130       for (kk = 0; kk < N-M; kk++)
131       {
132           y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk+1] & LOWER_MASK);
133           mt[kk] = mt[kk+M] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
134       }
135       for ( ; kk < N-1; kk++)
136       {
137           y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk+1] & LOWER_MASK);
138           mt[kk] = mt[kk+(M-N)] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
139       }
140       y = (mt[N-1] & UPPER_MASK) | (mt[0] & LOWER_MASK);
141       mt[N-1] = mt[M-1] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
142       mti = 0;
143   }
144
145   y = mt[mti++];
146
147   // Tempering
148   y ^= (y >> 11);
149   y ^= (y <<  7) & 0x9d2c5680UL;
150   y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
151   y ^= (y >> 18);
152
153   return y;
154 }
155
156 uint64_t genrand_int64() {
157
158   uint64_t x, y;
159
160   x = genrand_int32();
161   y = genrand_int32();
162   return (x << 32) | y;
163 }
164
165 void init_mersenne() {
166
167   unsigned long init[4] = {0x123, 0x234, 0x345, 0x456};
168   unsigned long length = 4;
169
170   init_by_array(init, length);
171 }