随机生成器从C到Java的端口？
George Marsaglia写了一个很好的随机数发生器，它的速度非常快，简单，而且比Mersenne Twister的周期要长得多。 这里是描述的代码：
好C随机数发生器
我想将CMWC4096代码移植到Java，但它使用了几个无符号的数据types，所以我不知道如何正确地做到这一点。 这是完整的C代码：
/* choose random initial c<809430660 and */ /* 4096 random 32-bit integers for Q[] */ static unsigned long Q[4096],c=362436; unsigned long CMWC4096(void) { unsigned long long t, a=18782LL; static unsigned long i=4095; unsigned long x,r=0xfffffffe; i = (i+1) & 4095; t = a*Q[i] + c; c = (t>>32); x = t + c; if (x < c) { x++; c++; } return (Q[i] = r - x); } 任何人都可以移植到Java？ 当您只有可用的签名号码时，这是如何工作的？
编辑：谢谢大家的快速解答！ 对于前面的1亿个数字，这个java代码似乎产生了和C代码一样的结果。 它比Java的java.util.Random快3倍。
public class ComplimentaryMultiplyWithCarryRandom { /** * Choose 4096 random 32-bit integers */ private long[] Q; /** * choose random initial c<809430660 */ private long c = 362436; private int i; public ComplimentaryMultiplyWithCarryRandom() { Random r = new Random(1); Q = new long[4096]; // TODO initialize with real random 32bit values for (int i = 0; i < 4096; ++i) { long v = r.nextInt(); v -= Integer.MIN_VALUE; Q[i] = v; } i = 4095; } int next() { i = (i + 1) & 4095; long t = 18782 * Q[i] + c; c = t >>> 32; long x = (t + c) & 0xffffffffL; if (x < c) { ++x; ++c; } long v = 0xfffffffeL - x; Q[i] = v; return (int) v; } }
任何人都可以移植到Java？ 当您只有可用的签名号码时，这是如何工作的？
无压力！ a=18782所以最大的t可能不足以导致签名和未签名的问题。 在任何地方使用Q之前，必须将使用Q的结果“升级”到等于32位无符号数的值。 例如，如果Q是一个int （32位有符号），那么在使用t=a*Q[i]+c语句之前，你必须这样做，例如
t=a*(((long)Q[i])&0xffffffffL)+c
（（（long）Q [i]）＆0xffffffffL）业务将Q [i]推广到64位＃并确保其高32位为0。 （编辑：注意：这里你需要0xffffffffL。如果你使用0xffffffff，Java做错误的事情，它似乎是“优化”自己到错误的答案，如果Q [i]的高位是1，你得到一个负数。 ）
您应该能够通过在C ++和Java中运行algorithm来比较输出来validation这一点。
编辑：这是一个镜头。 我试着在C ++和Java中运行N = 100000; 他们都匹配。 如果我使用错误的Java成语抱歉，我对Java还是比较新的。
C ++：
// marsaglia2003.cpp #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // for atoi class m2003 { enum {c0=362436, sz=4096, mask=4095}; unsigned long Q[sz]; unsigned long c; short i; public: m2003() { // a real program would seed this with a good random seed // i'm just putting in something that makes the output interesting for (int j = 0; j < sz; ++j) Q[j] = j + (j << 16); i = 4095; c = c0; } unsigned long next() { unsigned long long t, a=18782LL; unsigned long x; unsigned long r=0xfffffffe; i = (i+1)&mask; t=a*Q[i]+c; c=(unsigned long)(t>>32); x=(unsigned long)t + c; if (x<c) { x++; c++; } return (Q[i]=rx); } }; int main(int argc, char *argv[]) { m2003 generator; int n = 100; if (argc > 1) n = atoi(argv[1]); for (int i = 0; i < n; ++i) { printf("%08x\n", generator.next()); } return 0; }
java：（比编译的C ++慢，但匹配N = 100000）
// Marsaglia2003.java import java.util.*; class Marsaglia2003 { final static private int sz=4096; final static private int mask=4095; final private int[] Q = new int[sz]; private int c=362436; private int i=sz-1; public Marsaglia2003() { // a real program would seed this with a good random seed // i'm just putting in something that makes the output interesting for (int j = 0; j < sz; ++j) Q[j] = j + (j << 16); } public int next() // note: returns a SIGNED 32-bit number. // if you want to use as unsigned, cast to a (long), // then AND it with 0xffffffffL { long t, a=18782; int x; int r=0xfffffffe; i = (i+1)&mask; long Qi = ((long)Q[i]) & 0xffffffffL; // treat as unsigned 32-bit t=a*Qi+c; c=(int)(t>>32); // because "a" is relatively small this result is also small x=((int)t) + c; if (x<c && x>=0) // tweak to treat x as unsigned { x++; c++; } return (Q[i]=rx); } public static void main(String args[]) { Marsaglia2003 m2003 = new Marsaglia2003(); int n = 100; if (args.length > 0) n = Integer.parseInt(args[0]); for (int i = 0; i < n; ++i) { System.out.printf("%08x\n", m2003.next()); } } };
大多数情况下，不需要使用较大的数字types来模拟Java中的无符号types。
对于加法，减法，乘法，左移，逻辑运算，相等和转换为更小的数字types，无论操作数是有符号还是无符号都无关紧要，结果将是相同的。
要转移到正确的使用>>为签名，>>>为无符号。
对于签署铸造到一个更大的types只是做到这一点。
对于从较小types到较长types的无符号转换，以及较小types的较长types的转换。 例如，从短到长：s＆0xffffL。
对于从较小types到int的无符号转换，使用＆带有types为int的掩码。 例如，字节到int：b＆0xff。
否则，像在int情况下做一个顶部施放。 例如，字节要短：（short）（b＆0xff）。
对于比较运算符<etc.和division，最简单的就是投入一个更大的types并在那里进行操作。 但是也有其他select，例如在添加适当的偏移之后进行比较。
如果你正在用Java实现一个RNG，最好是对java.util.Random类进行子类化，并覆盖protected的next（int）方法（你的RNG就是java.util.Random的一个embedded式替代品）。 下一个（int）方法涉及随机生成的位，而不是这些位可能代表的值。 java.util.Random的其他（public）方法使用这些位来构造不同types的随机值。
为了解决Java缺乏无符号types的问题，你通常将数字存储在一个更大的variablestypes中（所以空格被升级为整数，整数变长）。 既然你在这里使用了很长的variables，你将不得不加速到BigInteger，这可能会破坏你从algorithm中获得的任何速度收益。
就像可能（或不可能）帮助你的一个快速参考点，我find了这个链接：
你可以使用带符号的数字，只要值不溢出…例如，在java中，long是一个64位有符号整数。 然而这个algorithm的意图似乎是使用一个64位的无符号值，如果是这样的话，我认为你的基本types会运气不好。
您可以使用java类库（ BigInteger ）中提供的多精度整数。 或者你可以实现自己的64位无符号types作为包含两个Java long的对象来表示最不重要和最重要的单词（但是你必须在类中自己实现基本的算术运算）。
