source: libcfa/src/stdlib.hfa @ f678c53b

Last change on this file since f678c53b was 4a3eb1c, checked in by Peter A. Buhr <pabuhr@…>, 6 months ago

add combinations of pointer/reference for memset and memcpy

  • Property mode set to 100644
File size: 23.4 KB
RevLine 
[bd85400]1//
2// Cforall Version 1.0.0 Copyright (C) 2016 University of Waterloo
3//
4// The contents of this file are covered under the licence agreement in the
5// file "LICENCE" distributed with Cforall.
6//
[bb82c03]7// stdlib --
[bd85400]8//
9// Author           : Peter A. Buhr
10// Created On       : Thu Jan 28 17:12:35 2016
[b89c7c2]11// Last Modified By : Peter A. Buhr
[4a3eb1c]12// Last Modified On : Tue Apr 23 14:05:21 2024
13// Update Count     : 963
[bd85400]14//
15
[53a6c2a]16#pragma once
[17e5e2b]17
[94429f8]18#include "bits/defs.hfa"                                                                // OPTIONAL_THREAD
19#include "bits/align.hfa"                                                               // libAlign
[12b5e94a]20#include "bits/random.hfa"                                                              // prng
[b5e725a]21#include <Exception.hfa>
22#include <heap.hfa>
[2026bb6]23
[d46ed6e]24#include <stdlib.h>                                                                             // *alloc, strto*, ato*
[76acb60]25#include <errno.h>
[2210cfc]26
[ca7949b]27// Reduce includes by explicitly defining these routines.
[3ce0d440]28extern "C" {
[4e7c0fc0]29        void * memalign( size_t alignment, size_t size );       // malloc.h
30        void * pvalloc( size_t size );                                          // malloc.h
[b9c04946]31        void * memset( void * dest, int fill, size_t size ); // string.h
[57fc7d8]32        void * memcpy( void * dest, const void * src, size_t size ); // string.h
[3ce0d440]33} // extern "C"
[e672372]34
[bd85400]35//---------------------------------------
36
[45161b4d]37#ifndef EXIT_FAILURE
38#define EXIT_FAILURE    1                                                               // failing exit status
39#define EXIT_SUCCESS    0                                                               // successful exit status
40#endif // ! EXIT_FAILURE
41
42//---------------------------------------
43
[c354108]44#include "common.hfa"
45
46//---------------------------------------
47
[fd54fef]48static inline forall( T & | sized(T) ) {
[d4264e8]49        // CFA safe equivalents, i.e., implicit size specification, eliminate return-type cast
[3ce0d440]50
[74b19fb]51        T * malloc( void ) {
[aa0a1ad]52                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)malloc( sizeof(T) ); // C allocation
[68f0c4e]53                else return (T *)memalign( _Alignof(T), sizeof(T) );
[74b19fb]54        } // malloc
55
[856fe3e]56        T * aalloc( size_t dim ) {
[aa0a1ad]57                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)aalloc( dim, sizeof(T) ); // C allocation
58                else return (T *)amemalign( _Alignof(T), dim, sizeof(T) );
[856fe3e]59        } // aalloc
60
[74b19fb]61        T * calloc( size_t dim ) {
[aa0a1ad]62                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)calloc( dim, sizeof(T) ); // C allocation
63                else return (T *)cmemalign( _Alignof(T), dim, sizeof(T) );
[74b19fb]64        } // calloc
65
[d4264e8]66        T * resize( T * ptr, size_t size ) {
67                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)resize( (void *)ptr, size ); // C resize
[aa0a1ad]68                else return (T *)resize( (void *)ptr, _Alignof(T), size ); // CFA resize
[856fe3e]69        } // resize
70
[d4264e8]71        T * resize( T * ptr, size_t alignment, size_t size ) {
72                return (T *)resize( (void *)ptr, alignment, size ); // CFA resize
73        } // resize
74
[710d0c8c]75        T * realloc( T * ptr, size_t size ) {                           // CFA realloc
[aa0a1ad]76                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)realloc( (void *)ptr, size ); // C realloc
77                else return (T *)realloc( (void *)ptr, _Alignof(T), size ); // CFA realloc
[74b19fb]78        } // realloc
79
[d4264e8]80        T * realloc( T * ptr, size_t alignment, size_t size ) {
81                return (T *)realloc( (void *)ptr, alignment, size ); // CFA realloc
82        } // realloc
83
[710d0c8c]84        T * reallocarray( T * ptr, size_t dim ) {                       // CFA reallocarray
85                if ( _Alignof(T) <= libAlign() ) return (T *)reallocarray( (void *)ptr, dim, sizeof(T) ); // C reallocarray
86                else return (T *)reallocarray( (void *)ptr, _Alignof(T), dim ); // CFA reallocarray
87        } // realloc
88
[d4264e8]89        T * reallocarray( T * ptr, size_t alignment, size_t dim ) {
90                return (T *)reallocarray( (void *)ptr, alignment, dim ); // CFA reallocarray
91        } // realloc
92
[74b19fb]93        T * memalign( size_t align ) {
[cafb687]94                return (T *)memalign( align, sizeof(T) );               // C memalign
[74b19fb]95        } // memalign
96
[856fe3e]97        T * amemalign( size_t align, size_t dim ) {
98                return (T *)amemalign( align, dim, sizeof(T) ); // CFA amemalign
99        } // amemalign
100
[d4264e8]101        T * cmemalign( size_t align, size_t dim ) {
[d74369b]102                return (T *)cmemalign( align, dim, sizeof(T) ); // CFA cmemalign
103        } // cmemalign
104
[74b19fb]105        T * aligned_alloc( size_t align ) {
[cafb687]106                return (T *)aligned_alloc( align, sizeof(T) );  // C aligned_alloc
[74b19fb]107        } // aligned_alloc
108
109        int posix_memalign( T ** ptr, size_t align ) {
110                return posix_memalign( (void **)ptr, align, sizeof(T) ); // C posix_memalign
111        } // posix_memalign
[ada0246d]112
113        T * valloc( void ) {
114                return (T *)valloc( sizeof(T) );                                // C valloc
115        } // valloc
116
117        T * pvalloc( void ) {
118                return (T *)pvalloc( sizeof(T) );                               // C pvalloc
119        } // pvalloc
[55acc3a]120} // distribution
121
[ceb7db8]122/*
[0fe07be]123        FIX ME : fix alloc interface after Ticker Number 214 is resolved, define and add union to S_fill. Then, modify
124        postfix-fill functions to support T * with nmemb, char, and T object of any size. Finally, change alloc_internal.
[ceb7db8]125        Or, just follow the instructions below for that.
126
127        1. Replace the current forall-block that contains defintions of S_fill and S_realloc with following:
[fd54fef]128                forall( T & | sized(T) ) {
[b6a71bc]129                        union  U_fill { char c; T * a; T t; };
130                        struct S_fill { char tag; U_fill(T) fill; };
131                        struct S_realloc { inline T *; };
[ceb7db8]132                }
133
134        2. Replace all current postfix-fill functions with following for updated S_fill:
[b6a71bc]135                S_fill(T) ?`fill( char a ) { S_fill(T) ret = {'c'}; ret.fill.c = a; return ret; }
136                S_fill(T) ?`fill( T a ) { S_fill(T) ret = {'t'}; memcpy(&ret.fill.t, &a, sizeof(T)); return ret; }
137                S_fill(T) ?`fill( T a[], size_t nmemb ) { S_fill(T) ret = {'a', nmemb}; ret.fill.a = a; return ret; }
[ceb7db8]138
[6c5d92f]139        3. Replace the alloc_internal$ function which is outside ttype forall-block with following function:
140                T * alloc_internal$( void * Resize, T * Realloc, size_t Align, size_t Dim, S_fill(T) Fill) {
[ceb7db8]141                        T * ptr = NULL;
142                        size_t size = sizeof(T);
143                        size_t copy_end = 0;
144
145                        if(Resize) {
146                                ptr = (T*) (void *) resize( (int *)Resize, Align, Dim * size );
147                        } else if (Realloc) {
148                                if (Fill.tag != '0') copy_end = min(malloc_size( Realloc ), Dim * size);
149                                ptr = (T*) (void *) realloc( (int *)Realloc, Align, Dim * size );
150                        } else {
151                                ptr = (T*) (void *) memalign( Align, Dim * size );
152                        }
153
154                        if(Fill.tag == 'c') {
155                                memset( (char *)ptr + copy_end, (int)Fill.fill.c, Dim * size - copy_end );
156                        } else if(Fill.tag == 't') {
157                                for ( int i = copy_end; i <= Dim * size - size ; i += size ) {
158                                        memcpy( (char *)ptr + i, &Fill.fill.t, size );
159                                }
160                        } else if(Fill.tag == 'a') {
161                                memcpy( (char *)ptr + copy_end, Fill.fill.a, min(Dim * size - copy_end, size * Fill.nmemb) );
162                        }
163
164                        return ptr;
[6c5d92f]165                } // alloc_internal$
[ceb7db8]166*/
167
[0fe07be]168#pragma GCC diagnostic push
169#pragma GCC diagnostic ignored "-Wmaybe-uninitialized"
170#pragma GCC diagnostic ignored "-Wuninitialized"
171
172struct T_align { size_t align; };
173struct T_resize { void * addr; };
174struct T_realloc { void * addr; };
175forall( T & ) struct T_fill {
176        // 'N' => no fill, 'c' => fill with character c, 'a' => fill first N array elements from another array,
177        // 'A' => fill all array elements from another array, 'T' => fill using a T value.
178        char tag;
179        size_t nelem;   // number of elements copied from "at" (used with tag 'a')
180//      union {
181                char c;
182                T * at;
183                char t[64]; // T t;
184//      };
185};
186
187#pragma GCC diagnostic pop
188
189static inline {
190        T_align ?`align( size_t a ) { return (T_align){ a }; }
191        T_resize ?`resize( void * a ) { return (T_resize){ a }; }
192        T_realloc ?`realloc( void * a ) { return (T_realloc){ a }; }
[ceb7db8]193}
194
[fd54fef]195static inline forall( T & | sized(T) ) {
[0fe07be]196        T_fill(T) ?`fill( char c ) { return (T_fill(T)){ 'c', 0, c }; }
197        T_fill(T) ?`fill( T t ) {
198                T_fill(T) ret = { 'T' };
[ceb7db8]199                size_t size = sizeof(T);
[3d3d75e]200                if ( size > sizeof(ret.t) ) {
201                        abort( "ERROR: const object of size greater than 50 bytes given for dynamic memory fill\n" );
202                } // if
[ceb7db8]203                memcpy( &ret.t, &t, size );
204                return ret;
205        }
[0fe07be]206        T_fill(T) ?`fill( T a[] ) { return (T_fill(T)){ 'A', 0, '\0', a }; } // FIX ME: remove this once ticket 214 is resolved
207        T_fill(T) ?`fill( T a[], size_t nelem ) { return (T_fill(T)){ 'a', nelem * sizeof(T), '\0', a }; }
[ceb7db8]208
[0fe07be]209        // private interface
210        T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize Resize, T_realloc Realloc, size_t Align, T_fill(T) Fill ) {
211                T * ptr;
212                size_t tsize = sizeof(T);
[ceb7db8]213                size_t copy_end = 0;
[f67b983]214
[0fe07be]215                if ( Resize.addr ) {
216                        ptr = (T *)(void *)resize( Resize.addr, Align, Dim * tsize );
217                } else if ( Realloc.addr ) {
218                        if ( Fill.tag != 'N' ) copy_end = min(malloc_size( Realloc.addr ), Dim * tsize );
219                        ptr = (T *)(void *)realloc( Realloc.addr, Align, Dim * tsize );
[cfbc703d]220                } else {
[0fe07be]221                        ptr = (T *)(void *)memalign( Align, Dim * tsize );
222                } // if
[ceb7db8]223
[3d3d75e]224                if ( Fill.tag == 'c' ) {
[0fe07be]225                        memset( (char *)ptr + copy_end, (int)Fill.c, Dim * tsize - copy_end );
[3d3d75e]226                } else if ( Fill.tag == 'T' ) {
[0fe07be]227                        for ( i; copy_end ~ Dim * tsize ~ tsize ) {
228                                assert( tsize <= sizeof(Fill.t) );
229                                memcpy( (char *)ptr + i, &Fill.t, tsize );
230                        } // for
231                } else if ( Fill.tag == 'a' ) {
232                        memcpy( (char *)ptr + copy_end, Fill.at, min( Dim * tsize - copy_end, Fill.nelem ) );
233                } else if ( Fill.tag == 'A' ) {
234                        memcpy( (char *)ptr + copy_end, Fill.at, Dim * tsize );
235                } // if
[ceb7db8]236                return ptr;
[6c5d92f]237        } // alloc_internal$
[ceb7db8]238
[0fe07be]239        // Dim is a fixed (optional first) parameter, and hence is not set using a postfix function. A dummy parameter is
240        // being overwritten by the postfix argument in the ttype.
241        forall( List ... | { T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize Resize, T_realloc Realloc, size_t Align, T_fill(T) Fill, List ); } ) {
242                // middle interface
243                T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize dummy, T_realloc Realloc, size_t Align, T_fill(T) Fill, T_resize Resize, List rest ) {
244                return alloc_internal$( Dim, Resize, (T_realloc){0p}, Align, Fill, rest );
[ceb7db8]245                }
[0fe07be]246                T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize Resize, T_realloc dummy, size_t Align, T_fill(T) Fill, T_realloc Realloc, List rest ) {
247                return alloc_internal$( Dim, (T_resize){0p}, Realloc, Align, Fill, rest );
[ceb7db8]248                }
[0fe07be]249                T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize Resize, T_realloc Realloc, size_t dummy, T_fill(T) Fill, T_align Align, List rest ) {
250                return alloc_internal$( Dim, Resize, Realloc, Align.align, Fill, rest );
[ceb7db8]251                }
[0fe07be]252                T * alloc_internal$( size_t Dim, T_resize Resize, T_realloc Realloc, size_t Align, T_fill(T) dummy, T_fill(T) Fill, List rest ) {
253                return alloc_internal$( Dim, Resize, Realloc, Align, Fill, rest );
[ceb7db8]254                }
[0fe07be]255                // public interface
256            T * alloc( List rest ) {
257                return alloc_internal$( (size_t)1, (T_resize){0p}, (T_realloc){0p}, (_Alignof(T) > libAlign() ? _Alignof(T) : libAlign()), (T_fill(T)){'N'}, rest );
[ceb7db8]258            }
[0fe07be]259            T * alloc( size_t Dim, List rest ) {
260                return alloc_internal$( Dim, (T_resize){0p}, (T_realloc){0p}, (_Alignof(T) > libAlign() ? _Alignof(T) : libAlign()), (T_fill(T)){'N'}, rest );
[ceb7db8]261            }
[d4264e8]262        } // distribution List
[ceb7db8]263} // distribution T
[3ce0d440]264
[fd54fef]265static inline forall( T & | sized(T) ) {
[4803a901]266        // CFA safe initialization/copy, i.e., implicit size specification, non-array types
[4a3eb1c]267        T * memset( T * dest, char fill ) {                                     // all combinations of pointer/reference
268                return (T *)memset( dest, fill, sizeof(T) );    // C memset
269        } // memset
270        T * memset( T & dest, char fill ) {
271                return (T *)memset( &dest, fill, sizeof(T) );   // C memset
[3ce0d440]272        } // memset
273
[4a3eb1c]274        T * memcpy( T * dest, const T * src ) {                         // all combinations of pointer/reference
275                return (T *)memcpy( dest, src, sizeof(T) );             // C memcpy
276        } // memcpy
277        T * memcpy( T & dest, const T & src ) {
278                return (T *)memcpy( &dest, &src, sizeof(T) );   // C memcpy
279        } // memcpy
280        T * memcpy( T * dest, const T & src ) {
281                return (T *)memcpy( dest, &src, sizeof(T) );    // C memcpy
282        } // memcpy
283        T * memcpy( T & dest, const T * src ) {
284                return (T *)memcpy( &dest, src, sizeof(T) );    // C memcpy
[3ce0d440]285        } // memcpy
286
[4803a901]287        // CFA safe initialization/copy, i.e., implicit size specification, array types
[b9c04946]288        T * amemset( T dest[], char fill, size_t dim ) {
289                return (T *)(void *)memset( dest, fill, dim * sizeof(T) ); // C memset
290        } // amemset
[3ce0d440]291
[b9c04946]292        T * amemcpy( T dest[], const T src[], size_t dim ) {
[3ce0d440]293                return (T *)(void *)memcpy( dest, src, dim * sizeof(T) ); // C memcpy
[b9c04946]294        } // amemcpy
[3ce0d440]295} // distribution
[f3fc631f]296
[4803a901]297// CFA deallocation for multiple objects
[d4264e8]298static inline forall( T & )
[4803a901]299void free( T * ptr ) {
300        free( (void *)ptr );                                                            // C free
301} // free
[d4264e8]302static inline forall( T &, List ... | { void free( List ); } )
303void free( T * ptr, List rest ) {
[4803a901]304        free( ptr );
[94429f8]305        free( rest );
306} // free
307
[4803a901]308// CFA allocation/deallocation and constructor/destructor, non-array types
[d4264e8]309static inline forall( T & | sized(T), Parms ... | { void ?{}( T &, Parms ); } )
310T * new( Parms p ) {
[09ee131]311        return &(*(T *)malloc()){ p };                                          // run constructor
[94429f8]312} // new
313
[fd54fef]314static inline forall( T & | { void ^?{}( T & ); } )
[94429f8]315void delete( T * ptr ) {
[0f7a0ea]316        // special case for 0-sized object => always call destructor
317        if ( ptr || sizeof(ptr) == 0 ) {                                        // ignore null but not 0-sized objects
[94429f8]318                ^(*ptr){};                                                                              // run destructor
319        } // if
[4803a901]320        free( ptr );                                                                            // always call free
[94429f8]321} // delete
[d4264e8]322static inline forall( T &, List ... | { void ^?{}( T & ); void delete( List ); } )
323void delete( T * ptr, List rest ) {
[94429f8]324        delete( ptr );
325        delete( rest );
326} // delete
[627f585]327
[4803a901]328// CFA allocation/deallocation and constructor/destructor, array types
[d4264e8]329forall( T & | sized(T), Parms ... | { void ?{}( T &, Parms ); } ) T * anew( size_t dim, Parms p );
[fd54fef]330forall( T & | sized(T) | { void ^?{}( T & ); } ) void adelete( T arr[] );
[d4264e8]331forall( T & | sized(T) | { void ^?{}( T & ); }, List ... | { void adelete( List ); } ) void adelete( T arr[], List rest );
332
[54af365]333//---------------------------------------
334
[8f650f0]335// Check if all string characters are a specific kind, e.g., checkif( s, isblank )
336bool checkif( const char s[], int (* kind)( int ) );
337bool checkif( const char s[], int (* kind)( int, locale_t ), locale_t locale );
[6065b3aa]338
[bd85400]339//---------------------------------------
340
[57fc7d8]341static inline {
[76acb60]342        int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return (int)strtol( sptr, eptr, base ); }
343        unsigned int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return (unsigned int)strtoul( sptr, eptr, base ); }
344        long int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return strtol( sptr, eptr, base ); }
345        unsigned long int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return strtoul( sptr, eptr, base ); }
346        long long int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return strtoll( sptr, eptr, base ); }
347        unsigned long long int strto( const char sptr[], char * eptr[], int base ) { return strtoull( sptr, eptr, base ); }
348
349        float strto( const char sptr[], char * eptr[] ) { return strtof( sptr, eptr ); }
350        double strto( const char sptr[], char * eptr[] ) { return strtod( sptr, eptr ); }
351        long double strto( const char sptr[], char * eptr[] ) { return strtold( sptr, eptr ); }
[57fc7d8]352} // distribution
[e672372]353
[76acb60]354float _Complex strto( const char sptr[], char * eptr[] );
355double _Complex strto( const char sptr[], char * eptr[] );
356long double _Complex strto( const char sptr[], char * eptr[] );
357
[b5e725a]358ExceptionDecl( out_of_range );
359ExceptionDecl( invalid_argument );
[76acb60]360
361forall( T | { T strto( const char sptr[], char * eptr[], int ); } )
[54af365]362T convert( const char sptr[] );                                                 // integrals
363forall( T | { T strto( const char sptr[], char * eptr[] ); } )
364T convert( const char sptr[] );                                                 // floating-point (no base)
[bd85400]365
[57fc7d8]366static inline {
[e3fea42]367        int ato( const char sptr[] ) { return (int)strtol( sptr, 0p, 10 ); }
368        unsigned int ato( const char sptr[] ) { return (unsigned int)strtoul( sptr, 0p, 10 ); }
369        long int ato( const char sptr[] ) { return strtol( sptr, 0p, 10 ); }
370        unsigned long int ato( const char sptr[] ) { return strtoul( sptr, 0p, 10 ); }
371        long long int ato( const char sptr[] ) { return strtoll( sptr, 0p, 10 ); }
372        unsigned long long int ato( const char sptr[] ) { return strtoull( sptr, 0p, 10 ); }
373
374        float ato( const char sptr[] ) { return strtof( sptr, 0p ); }
375        double ato( const char sptr[] ) { return strtod( sptr, 0p ); }
376        long double ato( const char sptr[] ) { return strtold( sptr, 0p ); }
377
378        float _Complex ato( const char sptr[] ) { return strto( sptr, 0p ); }
379        double _Complex ato( const char sptr[] ) { return strto( sptr, 0p ); }
380        long double _Complex ato( const char sptr[] ) { return strto( sptr, 0p ); }
[57fc7d8]381} // distribution
[e672372]382
[bd85400]383//---------------------------------------
384
[fd54fef]385forall( E | { int ?<?( E, E ); } ) {
[3ce0d440]386        E * bsearch( E key, const E * vals, size_t dim );
387        size_t bsearch( E key, const E * vals, size_t dim );
388        E * bsearchl( E key, const E * vals, size_t dim );
389        size_t bsearchl( E key, const E * vals, size_t dim );
390        E * bsearchu( E key, const E * vals, size_t dim );
391        size_t bsearchu( E key, const E * vals, size_t dim );
392} // distribution
[9c47a47]393
[fd54fef]394forall( K, E | { int ?<?( K, K ); K getKey( const E & ); } ) {
[3ce0d440]395        E * bsearch( K key, const E * vals, size_t dim );
396        size_t bsearch( K key, const E * vals, size_t dim );
397        E * bsearchl( K key, const E * vals, size_t dim );
398        size_t bsearchl( K key, const E * vals, size_t dim );
399        E * bsearchu( K key, const E * vals, size_t dim );
400        size_t bsearchu( K key, const E * vals, size_t dim );
401} // distribution
[bd85400]402
[fd54fef]403forall( E | { int ?<?( E, E ); } ) {
[b9c04946]404        void qsort( E * vals, size_t dim );
405} // distribution
406
[bd85400]407//---------------------------------------
408
[bbe1a87]409extern "C" {                                                                                    // override C version
410        void srandom( unsigned int seed );
[4e7c0fc0]411        long int random( void );                                                        // GENERATES POSITIVE AND NEGATIVE VALUES
412        // For positive values, use unsigned int, e.g., unsigned int r = random() % 100U;
[bbe1a87]413} // extern "C"
414
415static inline {
[aa8e24c3]416        long int random( long int l, long int u ) { if ( u < l ) [u, l] = [l, u]; return lrand48() % (u - l + 1) + l; } // [l,u]
417        long int random( long int u ) { return random( 0, u - 1 ); } // [0,u)
[bbe1a87]418        unsigned long int random( void ) { return lrand48(); }
419        unsigned long int random( unsigned long int u ) { return lrand48() % u; } // [0,u)
[aa8e24c3]420        unsigned long int random( unsigned long int l, unsigned long int u ) { if ( u < l ) [u, l] = [l, u]; return lrand48() % (u - l + 1) + l; } // [l,u]
[bbe1a87]421
422        char random( void ) { return (unsigned long int)random(); }
[24d6572]423        char random( char u ) { return (unsigned long int)random( (unsigned long int)u ); } // [0,u)
[bbe1a87]424        char random( char l, char u ) { return random( (unsigned long int)l, (unsigned long int)u ); } // [l,u)
425        int random( void ) { return (long int)random(); }
[24d6572]426        int random( int u ) { return (long int)random( (long int)u ); } // [0,u]
[bbe1a87]427        int random( int l, int u ) { return random( (long int)l, (long int)u ); } // [l,u)
428        unsigned int random( void ) { return (unsigned long int)random(); }
[24d6572]429        unsigned int random( unsigned int u ) { return (unsigned long int)random( (unsigned long int)u ); } // [0,u]
[bbe1a87]430        unsigned int random( unsigned int l, unsigned int u ) { return random( (unsigned long int)l, (unsigned long int)u ); } // [l,u)
431} // distribution
432
433float random( void );                                                                   // [0.0, 1.0)
434double random( void );                                                                  // [0.0, 1.0)
435float _Complex random( void );                                                  // [0.0, 1.0)+[0.0, 1.0)i
436double _Complex random( void );                                                 // [0.0, 1.0)+[0.0, 1.0)i
437long double _Complex random( void );                                    // [0.0, 1.0)+[0.0, 1.0)i
[bd85400]438
439//---------------------------------------
440
[1959528]441// Sequential Pseudo Random-Number Generator : generate repeatable sequence of values that appear random.
442//
443// Declaration :
444//   PRNG sprng = { 1009 } - set starting seed versus random seed
[a892e61]445//
[1959528]446// Interface :
447//   set_seed( sprng, 1009 ) - set starting seed for ALL kernel threads versus random seed
448//   get_seed( sprng ) - read seed
449//   prng( sprng ) - generate random value in range [0,UINT_MAX]
450//   prng( sprng, u ) - generate random value in range [0,u)
451//   prng( sprng, l, u ) - generate random value in range [l,u]
452//   calls( sprng ) - number of generated random value so far
453//
454// Examples : generate random number between 5-21
455//   prng( sprng ) % 17 + 5;    values 0-16 + 5 = 5-21
456//   prng( sprng, 16 + 1 ) + 5;
457//   prng( sprng, 5, 21 );
458//   calls( sprng );
459
[8a97248]460forall( PRNG &, R )
461trait basic_prng {
[20cf96d]462        void set_seed( PRNG & prng, R seed );                           // set seed
463        R get_seed( PRNG & prng );                                                      // get seed
[d2ad151]464        R prng( PRNG & prng );
465        void ?{}( PRNG & prng );                                                        // random seed
[20cf96d]466        void ?{}( PRNG & prng, R seed );                                        // fixed seed
[d2ad151]467}; // basic_prng
468
[20cf96d]469static inline forall( PRNG &, R | basic_prng( PRNG, R ) | { R ?%?( R, R ); } ) {
[d2ad151]470        R prng( PRNG & prng, R u ) { return prng( prng ) % u; } // [0,u)
471}
[20cf96d]472static inline forall( PRNG &, R | basic_prng( PRNG, R ) | { R ?+?( R, R ); R ?-?( R, R ); R ?%?( R, R ); void ?{}( R &, one_t ); } ) {
[d2ad151]473        R prng( PRNG & prng, R l, R u ) { return prng( prng, u - l + (R){1} ) + l; } // [l,u]
474}
475
476struct PRNG32 {
[aa8e24c3]477        uint32_t callcnt;                                                                       // call count
478        uint32_t seed;                                                                          // current seed
[dd46fd3]479        PRNG_STATE_32_T state;                                                          // random state
[3770b87]480}; // PRNG32
[d2ad151]481
482static inline {
[261e107]483        void set_seed( PRNG32 & prng, uint32_t seed_ ) with( prng ) { seed = seed_; PRNG_SET_SEED_32( state, seed ); }
484        uint32_t get_seed( PRNG32 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { return seed; }
[5f31bf0]485        void ?{}( PRNG32 & prng, uint32_t seed ) with( prng ) { callcnt = 0; set_seed( prng, seed ); } // fixed seed
486        void ?{}( PRNG32 & prng ) with( prng ) { ?{}( prng, rdtscl() ); } // random seed
[dd46fd3]487        uint32_t prng( PRNG32 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { callcnt += 1; return PRNG_NAME_32( state ); } // [0,UINT_MAX]
[ac8b016]488        uint32_t prng( PRNG32 & prng, uint32_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng( prng ) % u; } // [0,u)
489        uint32_t prng( PRNG32 & prng, uint32_t l, uint32_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng( prng, u - l + 1 ) + l; } // [l,u]
[d2ad151]490        uint32_t calls( PRNG32 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { return callcnt; }
[3770b87]491        void copy( PRNG32 & dst, PRNG32 & src ) { dst = src; } // checkpoint PRNG state, use autogen assignment
[d2ad151]492} // distribution
[3770b87]493void ?{}( PRNG32 &, PRNG32 & ) = void;                                  // no copy, remove autogen copy constructor
494PRNG32 & ?=?( PRNG32 &, const PRNG32 ) = void;                  // no assignment, remove autogen assignment
[d2ad151]495
496struct PRNG64 {
497        uint64_t callcnt;                                                                       // call count
498        uint64_t seed;                                                                          // current seed
[dd46fd3]499        PRNG_STATE_64_T state;                                                          // random state
[3770b87]500}; // PRNG64
[aa8e24c3]501
502static inline {
[261e107]503        void set_seed( PRNG64 & prng, uint64_t seed_ ) with( prng ) { seed = seed_; PRNG_SET_SEED_64( state, seed ); }
504        uint64_t get_seed( PRNG64 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { return seed; }
[5f31bf0]505        void ?{}( PRNG64 & prng, uint64_t seed ) with( prng ) { callcnt = 0; set_seed( prng, seed ); } // fixed seed
506        void ?{}( PRNG64 & prng ) with( prng ) { ?{}( prng, rdtscl() ); } // random seed
[dd46fd3]507        uint64_t prng( PRNG64 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { callcnt += 1; return PRNG_NAME_64( state ); } // [0,UINT_MAX]
[ac8b016]508        uint64_t prng( PRNG64 & prng, uint64_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng( prng ) % u; } // [0,u)
509        uint64_t prng( PRNG64 & prng, uint64_t l, uint64_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng( prng, u - l + 1 ) + l; } // [l,u]
[d2ad151]510        uint64_t calls( PRNG64 & prng ) __attribute__(( warn_unused_result )) with( prng ) { return callcnt; }
[3770b87]511        void copy( PRNG64 & dst, PRNG64 & src ) { dst = src; } // checkpoint PRNG state, use autogen assignment
[aa8e24c3]512} // distribution
[3770b87]513void ?{}( PRNG64 &, PRNG64 & ) = void;                                  // no copy, remove autogen copy constructor
514PRNG64 & ?=?( PRNG64 &, const PRNG64 ) = void;                  // no assignment, remove autogen assignment
[aa8e24c3]515
[b5e725a]516// Set default random-generator size.
517#if defined( __x86_64__ ) || defined( __aarch64__ )             // 64-bit architecture
518#define PRNG PRNG64
519#else                                                                                                   // 32-bit architecture
520#define PRNG PRNG32
521#endif // __x86_64__
522
[1959528]523// Concurrent Pseudo Random-Number Generator : generate repeatable sequence of values that appear random.
524//
525// Interface :
526//   set_seed( 1009 ) - fixed seed for all kernel threads versus random seed
527//   get_seed() - read seed
528//   prng() - generate random value in range [0,UINT_MAX]
529//   prng( u ) - generate random value in range [0,u)
530//   prng( l, u ) - generate random value in range [l,u]
531//
532// Examples : generate random number between 5-21
533//   prng() % 17 + 5;   values 0-16 + 5 = 5-21
534//   prng( 16 + 1 ) + 5;
535//   prng( 5, 21 );
536
[d2ad151]537// Harmonize with concurrency/thread.hfa.
[d8bdf13]538void set_seed( size_t seed_ ) OPTIONAL_THREAD;                  // set global seed
539size_t get_seed() __attribute__(( warn_unused_result )); // get global seed
[20cf96d]540size_t prng( void ) __attribute__(( warn_unused_result )) OPTIONAL_THREAD; // [0,UINT_MAX]
[aa8e24c3]541static inline {
[20cf96d]542        size_t prng( size_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng() % u; } // [0,u)
543        size_t prng( size_t l, size_t u ) __attribute__(( warn_unused_result )) { return prng( u - l + 1 ) + l; } // [l,u]
[aa8e24c3]544} // distribution
545
546//---------------------------------------
547
[94429f8]548extern bool threading_enabled( void ) OPTIONAL_THREAD;
[2026bb6]549
[bd85400]550// Local Variables: //
551// mode: c //
552// tab-width: 4 //
553// End: //
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.