swift - 在 Swift 中为给定范围内的 RN 实现 PRNG xoshiro256+？

Question

基于用 c 编写的源代码:here .

我正在尝试在 Swift 中实现 xoshiro256+ 伪随机数生成器 (PRNG)。我需要达到算法给我一个介于 0 和 1 之间的数字的程度，然后我可以将其乘以给定范围的计数，然后移动该范围内的第一个数字。

到目前为止，我已经重写了此处源代码中列出的内容:

func rotl(_ x: UInt64, _ k: Int) -> UInt64 {
    return (x << k) | (x >> (64 - k))
} // This is the rotating function.

var s: [UInt64] = [1,2,3,4] // I gave a seed vector of the basic 1234.

func next() -> UInt64 {
    let result_plus = s[0] + s[3]

    let t = s[1] << 17

    s[2] ^= s[0]
    s[3] ^= s[1]
    s[1] ^= s[2]
    s[0] ^= s[3]

    s[2] ^= t

    s[3] = rotl(s[3], 45)

    return result_plus

} // This returns the next number in the algorithm while XORing the seed vectors for use in the next call.

但是在调用“下一个”函数 6 次之后，我得到一个错误，我猜这是因为超过了 UInt64 的最大限制。 这只是一个猜测。

从现在开始，我将如何继续实现我所追求的目标？我猜我需要丢弃较低的位才能继续调用“下一个”函数而不超过 UInt64 并且从那里我需要以某种方式转换为 double ？ 此时我真的迷路了。

Answer 1

XOR 不能溢出，所以你的问题是加法。将 let result_plus = s[0] + s[3] 更改为 let result_plus = s[0] &+ s[3](注意“&”) Swift 你希望添加在溢出时截断。您可以阅读 Apple 的书“The Swift Programming Language”中关于“Overflow Operators”的部分以了解更多详细信息。

要转换为 Double 使用:

Double(next() >> 12) / 0x10000000000000

Double 有 52 个尾数位，十六进制值为 2**52。这使用您的 UInt64 的高 52 位来产生 [0,1.0) 范围内具有最高可实现精度的结果。