XorShift On C++, C++ (vc++)

Language: Layout:

//XorShift Module
#include <stdint.h>
#include <string>
#include <vector>
#include <ctime>

namespace XorShifts{
    class XorShift{
    private:
        struct dictionary{uint32_t x;uint32_t y;uint32_t z;uint32_t w;};
        uint32_t x;
        uint32_t y;
        uint32_t z;
        uint32_t w;
        uint32_t t;

public:
        static const struct dictionary defaults;
        uint32_t randCount=0;
        struct dictionary seeds;

XorShift(
            uint32_t w=time(nullptr),
            uint32_t x=NULL,
            uint32_t y=NULL,
            uint32_t z=NULL
        ){
            x=x!=NULL? x: w<<13;
            y=y!=NULL? y: (w>>9)^(x<<6);
            z=z!=NULL? z: y>>7;
            seeds={x,y,z,w};
            this->w=w;this->x=x;this->y=y;this->z=z;
        }

uint32_t rand(){
            randCount++;
            uint32_t t=x^(x<<11);
            x=y;
            y=z;
            z=w;
            return w=(w^(w>>19))^(t^(t>>8));
        }

int randInt(int min=0,int max=0x7FFFFFFF){
            return rand()%(max-min+1)+min;
        }

float randFloat(float min=0,float max=1){
            return (float)(rand()%0xFFFF)/0xFFFF*(max-min)+min;
        }

template<typename T>
        T* shuffle(const T* _arr,T* arr,int arrLength){
            for(int i=0;i<arrLength;i++) arr[i]=_arr[i];
            for(int i=0;i<=arrLength-2;i++){
                int r=randInt(i,arrLength-1);
                T tmp=arr[i];
                arr[i]=arr[r];
                arr[r]=tmp;
            }
            return arr;
        }

template<typename T>
        std::vector<T> shuffle(std::vector<T> arr){
            for(int i=0;i<=arr.size()-2;i++){
                int r=randInt(i,arr.size()-1);
                T tmp=arr[i];
                arr[i]=arr[r];
                arr[r]=tmp;
            }
            return arr;
        }

static inline XorShift defaultSeed(){
            return XorShift( 
                XorShift::defaults.w,
                XorShift::defaults.x,
                XorShift::defaults.y,
                XorShift::defaults.z
            );
        }
    };

const struct XorShift::dictionary XorShift::defaults={
        123456789,
        362436069,
        521288629,
        88675123
    };
}
//XorShift End

#include <iostream>
//#include "XorShift.cpp"

using namespace std;
using namespace XorShifts;

int main(){
    //XorShift乱数ジェネレータの初期化
    // 論文デフォルトシード
    auto r_def=XorShift::defaultSeed();
    // 固定値シード
    auto r_const=XorShift(100);
    // 時間シード
    auto r=XorShift();

//デフォルトシード値の取得
    cout<<">> defaults"<<endl;
    cout<<"x:"<<XorShift::defaults.x<<endl;
    cout<<"y:"<<XorShift::defaults.y<<endl;
    cout<<"z:"<<XorShift::defaults.z<<endl;
    cout<<"w:"<<XorShift::defaults.w<<endl;

//適用したシード値の取得
    cout<<">> seeds in r"<<endl;
    cout<<"x:"<<r.seeds.x<<endl;
    cout<<"y:"<<r.seeds.y<<endl;
    cout<<"z:"<<r.seeds.z<<endl;
    cout<<"w:"<<r.seeds.w<<endl;

//乱数の生データを取得
    cout<<">> rand 0 to UInt32Max"<<endl;
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout<<r_def.rand()<<endl;
    }

//0-100の乱数(100含む)を整数で取得
    cout<<">> randInt 0 to 100"<<endl;
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout<<r_const.randInt(0,100)<<endl;
    }

//0-1の乱数を浮遊小数点で取得
    cout<<">> randFloat 0 to 1"<<endl;
    for(int i=0;i<5;i++){
        cout<<r.randFloat()<<endl;
    }

//静的配列のシャッフル
    //値渡しとなるので元の配列は破壊されない
    cout<<">> shuffle array"<<endl;
    int a[20],a_copy[20];
    for(int i=0;i<20;i++) a[i]=i;
    int a_length=sizeof(a)/sizeof(a[0]);

int* a_rand=r.shuffle(a,a_copy,a_length);
    for(int i=0;i<a_length;i++) cout<<a_rand[i]<<", ";
    cout<<endl;
    for(auto val:a) cout<<val<<", ";
    cout<<endl;

//vector<T>のシャッフル
    cout<<">> shuffle vector<T>"<<endl;
    vector<int> b;
    for(int i=0;i<20;i++) b.push_back(i);

for(auto val:r.shuffle(b)) cout<<val<<", ";
    cout<<endl;
    for(auto val:b) cout<<val<<", ";
    cout<<endl;

//今の乱数を回した回数
    cout<<">> randCount in r"<<endl;
    cout<<r.randCount<<endl;
}

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Compilation time: 1,79 sec, absolute running time: 0,22 sec, absolute service time: 2,02 sec