Update copyright in libstdc++-v3.
[official-gcc.git] / libstdc++-v3 / include / ext / random.tcc
blob25b93bf92b7c5073fff6c512534153fed931abac
1 // Random number extensions -*- C++ -*-
3 // Copyright (C) 2012-2013 Free Software Foundation, Inc.
4 //
5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 // any later version.
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 // GNU General Public License for more details.
16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
25 /** @file ext/random.tcc
26  *  This is an internal header file, included by other library headers.
27  *  Do not attempt to use it directly. @headername{ext/random}
28  */
30 #ifndef _EXT_RANDOM_TCC
31 #define _EXT_RANDOM_TCC 1
33 #pragma GCC system_header
36 namespace __gnu_cxx _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
38 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE_VERSION
40 #if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
42   template<typename _UIntType, size_t __m,
43            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
44            size_t __sr1, size_t __sr2,
45            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
46            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
47            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
48            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
49     void simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType, __m,
50                                            __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
51                                            __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
52                                            __parity1, __parity2, __parity3,
53                                            __parity4>::
54     seed(_UIntType __seed)
55     {
56       _M_state32[0] = static_cast<uint32_t>(__seed);
57       for (size_t __i = 1; __i < _M_nstate32; ++__i)
58         _M_state32[__i] = (1812433253UL
59                            * (_M_state32[__i - 1] ^ (_M_state32[__i - 1] >> 30))
60                            + __i);
61       _M_pos = state_size;
62       _M_period_certification();
63     }
66   namespace {
68     inline uint32_t _Func1(uint32_t __x)
69     {
70       return (__x ^ (__x >> 27)) * UINT32_C(1664525);
71     }
73     inline uint32_t _Func2(uint32_t __x)
74     {
75       return (__x ^ (__x >> 27)) * UINT32_C(1566083941);
76     }
78   }
81   template<typename _UIntType, size_t __m,
82            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
83            size_t __sr1, size_t __sr2,
84            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
85            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
86            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
87            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
88     template<typename _Sseq>
89       typename std::enable_if<std::is_class<_Sseq>::value>::type
90       simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType, __m,
91                                         __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
92                                         __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
93                                         __parity1, __parity2, __parity3,
94                                         __parity4>::
95       seed(_Sseq& __q)
96       {
97         size_t __lag;
99         if (_M_nstate32 >= 623)
100           __lag = 11;
101         else if (_M_nstate32 >= 68)
102           __lag = 7;
103         else if (_M_nstate32 >= 39)
104           __lag = 5;
105         else
106           __lag = 3;
107         const size_t __mid = (_M_nstate32 - __lag) / 2;
109         std::fill(_M_state32, _M_state32 + _M_nstate32, UINT32_C(0x8b8b8b8b));
110         uint32_t __arr[_M_nstate32];
111         __q.generate(__arr + 0, __arr + _M_nstate32);
113         uint32_t __r = _Func1(_M_state32[0] ^ _M_state32[__mid]
114                               ^ _M_state32[_M_nstate32  - 1]);
115         _M_state32[__mid] += __r;
116         __r += _M_nstate32;
117         _M_state32[__mid + __lag] += __r;
118         _M_state32[0] = __r;
120         for (size_t __i = 1, __j = 0; __j < _M_nstate32; ++__j)
121           {
122             __r = _Func1(_M_state32[__i]
123                          ^ _M_state32[(__i + __mid) % _M_nstate32]
124                          ^ _M_state32[(__i + _M_nstate32 - 1) % _M_nstate32]);
125             _M_state32[(__i + __mid) % _M_nstate32] += __r;
126             __r += __arr[__j] + __i;
127             _M_state32[(__i + __mid + __lag) % _M_nstate32] += __r;
128             _M_state32[__i] = __r;
129             __i = (__i + 1) % _M_nstate32;
130           }
131         for (size_t __j = 0; __j < _M_nstate32; ++__j)
132           {
133             const size_t __i = (__j + 1) % _M_nstate32;
134             __r = _Func2(_M_state32[__i]
135                          + _M_state32[(__i + __mid) % _M_nstate32]
136                          + _M_state32[(__i + _M_nstate32 - 1) % _M_nstate32]);
137             _M_state32[(__i + __mid) % _M_nstate32] ^= __r;
138             __r -= __i;
139             _M_state32[(__i + __mid + __lag) % _M_nstate32] ^= __r;
140             _M_state32[__i] = __r;
141           }
143         _M_pos = state_size;
144         _M_period_certification();
145       }
148   template<typename _UIntType, size_t __m,
149            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
150            size_t __sr1, size_t __sr2,
151            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
152            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
153            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
154            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
155     void simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType, __m,
156                                            __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
157                                            __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
158                                            __parity1, __parity2, __parity3,
159                                            __parity4>::
160     _M_period_certification(void)
161     {
162       static const uint32_t __parity[4] = { __parity1, __parity2,
163                                             __parity3, __parity4 };
164       uint32_t __inner = 0;
165       for (size_t __i = 0; __i < 4; ++__i)
166         if (__parity[__i] != 0)
167           __inner ^= _M_state32[__i] & __parity[__i];
169       if (__builtin_parity(__inner) & 1)
170         return;
171       for (size_t __i = 0; __i < 4; ++__i)
172         if (__parity[__i] != 0)
173           {
174             _M_state32[__i] ^= 1 << (__builtin_ffs(__parity[__i]) - 1);
175             return;
176           }
177       __builtin_unreachable();
178     }
181   template<typename _UIntType, size_t __m,
182            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
183            size_t __sr1, size_t __sr2,
184            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
185            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
186            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
187            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
188     void simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType, __m,
189                                            __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
190                                            __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
191                                            __parity1, __parity2, __parity3,
192                                            __parity4>::
193     discard(unsigned long long __z)
194     {
195       while (__z > state_size - _M_pos)
196         {
197           __z -= state_size - _M_pos;
199           _M_gen_rand();
200         }
202       _M_pos += __z;
203     }
206 #ifndef  _GLIBCXX_OPT_HAVE_RANDOM_SFMT_GEN_READ
208   namespace {
210     template<size_t __shift>
211       inline void __rshift(uint32_t *__out, const uint32_t *__in)
212       {
213         uint64_t __th = ((static_cast<uint64_t>(__in[3]) << 32)
214                          | static_cast<uint64_t>(__in[2]));
215         uint64_t __tl = ((static_cast<uint64_t>(__in[1]) << 32)
216                          | static_cast<uint64_t>(__in[0]));
218         uint64_t __oh = __th >> (__shift * 8);
219         uint64_t __ol = __tl >> (__shift * 8);
220         __ol |= __th << (64 - __shift * 8);
221         __out[1] = static_cast<uint32_t>(__ol >> 32);
222         __out[0] = static_cast<uint32_t>(__ol);
223         __out[3] = static_cast<uint32_t>(__oh >> 32);
224         __out[2] = static_cast<uint32_t>(__oh);
225       }
228     template<size_t __shift>
229       inline void __lshift(uint32_t *__out, const uint32_t *__in)
230       {
231         uint64_t __th = ((static_cast<uint64_t>(__in[3]) << 32)
232                          | static_cast<uint64_t>(__in[2]));
233         uint64_t __tl = ((static_cast<uint64_t>(__in[1]) << 32)
234                          | static_cast<uint64_t>(__in[0]));
236         uint64_t __oh = __th << (__shift * 8);
237         uint64_t __ol = __tl << (__shift * 8);
238         __oh |= __tl >> (64 - __shift * 8);
239         __out[1] = static_cast<uint32_t>(__ol >> 32);
240         __out[0] = static_cast<uint32_t>(__ol);
241         __out[3] = static_cast<uint32_t>(__oh >> 32);
242         __out[2] = static_cast<uint32_t>(__oh);
243       }
246     template<size_t __sl1, size_t __sl2, size_t __sr1, size_t __sr2,
247              uint32_t __msk1, uint32_t __msk2, uint32_t __msk3, uint32_t __msk4>
248       inline void __recursion(uint32_t *__r,
249                               const uint32_t *__a, const uint32_t *__b,
250                               const uint32_t *__c, const uint32_t *__d)
251       {
252         uint32_t __x[4];
253         uint32_t __y[4];
255         __lshift<__sl2>(__x, __a);
256         __rshift<__sr2>(__y, __c);
257         __r[0] = (__a[0] ^ __x[0] ^ ((__b[0] >> __sr1) & __msk1)
258                   ^ __y[0] ^ (__d[0] << __sl1));
259         __r[1] = (__a[1] ^ __x[1] ^ ((__b[1] >> __sr1) & __msk2)
260                   ^ __y[1] ^ (__d[1] << __sl1));
261         __r[2] = (__a[2] ^ __x[2] ^ ((__b[2] >> __sr1) & __msk3)
262                   ^ __y[2] ^ (__d[2] << __sl1));
263         __r[3] = (__a[3] ^ __x[3] ^ ((__b[3] >> __sr1) & __msk4)
264                   ^ __y[3] ^ (__d[3] << __sl1));
265       }
267   }
270   template<typename _UIntType, size_t __m,
271            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
272            size_t __sr1, size_t __sr2,
273            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
274            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
275            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
276            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
277     void simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType, __m,
278                                            __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
279                                            __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
280                                            __parity1, __parity2, __parity3,
281                                            __parity4>::
282     _M_gen_rand(void)
283     {
284       const uint32_t *__r1 = &_M_state32[_M_nstate32 - 8];
285       const uint32_t *__r2 = &_M_state32[_M_nstate32 - 4];
286       static constexpr size_t __pos1_32 = __pos1 * 4;
288       size_t __i;
289       for (__i = 0; __i < _M_nstate32 - __pos1_32; __i += 4)
290         {
291           __recursion<__sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
292                       __msk1, __msk2, __msk3, __msk4>
293             (&_M_state32[__i], &_M_state32[__i],
294              &_M_state32[__i + __pos1_32], __r1, __r2);
295           __r1 = __r2;
296           __r2 = &_M_state32[__i];
297         }
299       for (; __i < _M_nstate32; __i += 4)
300         {
301           __recursion<__sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
302                       __msk1, __msk2, __msk3, __msk4>
303             (&_M_state32[__i], &_M_state32[__i],
304              &_M_state32[__i + __pos1_32 - _M_nstate32], __r1, __r2);
305           __r1 = __r2;
306           __r2 = &_M_state32[__i];
307         }
309       _M_pos = 0;
310     }
312 #endif
314 #ifndef _GLIBCXX_OPT_HAVE_RANDOM_SFMT_OPERATOREQUAL
315   template<typename _UIntType, size_t __m,
316            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
317            size_t __sr1, size_t __sr2,
318            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
319            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
320            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
321            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4>
322     bool
323     operator==(const __gnu_cxx::simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType,
324                __m, __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
325                __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
326                __parity1, __parity2, __parity3, __parity4>& __lhs,
327                const __gnu_cxx::simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType,
328                __m, __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
329                __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
330                __parity1, __parity2, __parity3, __parity4>& __rhs)
331     {
332       typedef __gnu_cxx::simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType,
333                __m, __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
334                __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
335                __parity1, __parity2, __parity3, __parity4> __engine;
336       return (std::equal(__lhs._M_stateT,
337                          __lhs._M_stateT + __engine::state_size,
338                          __rhs._M_stateT)
339               && __lhs._M_pos == __rhs._M_pos);
340     }
341 #endif
343   template<typename _UIntType, size_t __m,
344            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
345            size_t __sr1, size_t __sr2,
346            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
347            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
348            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
349            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4,
350            typename _CharT, typename _Traits>
351     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
352     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
353                const __gnu_cxx::simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType,
354                __m, __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
355                __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
356                __parity1, __parity2, __parity3, __parity4>& __x)
357     {
358       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits> __ostream_type;
359       typedef typename __ostream_type::ios_base __ios_base;
361       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
362       const _CharT __fill = __os.fill();
363       const _CharT __space = __os.widen(' ');
364       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
365       __os.fill(__space);
367       for (size_t __i = 0; __i < __x._M_nstate32; ++__i)
368         __os << __x._M_state32[__i] << __space;
369       __os << __x._M_pos;
371       __os.flags(__flags);
372       __os.fill(__fill);
373       return __os;
374     }
377   template<typename _UIntType, size_t __m,
378            size_t __pos1, size_t __sl1, size_t __sl2,
379            size_t __sr1, size_t __sr2,
380            uint32_t __msk1, uint32_t __msk2,
381            uint32_t __msk3, uint32_t __msk4,
382            uint32_t __parity1, uint32_t __parity2,
383            uint32_t __parity3, uint32_t __parity4,
384            typename _CharT, typename _Traits>
385     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
386     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
387                __gnu_cxx::simd_fast_mersenne_twister_engine<_UIntType,
388                __m, __pos1, __sl1, __sl2, __sr1, __sr2,
389                __msk1, __msk2, __msk3, __msk4,
390                __parity1, __parity2, __parity3, __parity4>& __x)
391     {
392       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits> __istream_type;
393       typedef typename __istream_type::ios_base __ios_base;
395       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
396       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
398       for (size_t __i = 0; __i < __x._M_nstate32; ++__i)
399         __is >> __x._M_state32[__i];
400       __is >> __x._M_pos;
402       __is.flags(__flags);
403       return __is;
404     }
406 #endif // __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
408   /**
409    * Iteration method due to M.D. J<o:>hnk.
410    *
411    * M.D. J<o:>hnk, Erzeugung von betaverteilten und gammaverteilten
412    * Zufallszahlen, Metrika, Volume 8, 1964
413    */
414   template<typename _RealType>
415     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
416       typename beta_distribution<_RealType>::result_type
417       beta_distribution<_RealType>::
418       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
419                  const param_type& __param)
420       {
421         std::__detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
422           __aurng(__urng);
424         result_type __x, __y;
425         do
426           {
427             __x = std::exp(std::log(__aurng()) / __param.alpha());
428             __y = std::exp(std::log(__aurng()) / __param.beta());
429           }
430         while (__x + __y > result_type(1));
432         return __x / (__x + __y);
433       }
435   template<typename _RealType>
436     template<typename _OutputIterator,
437              typename _UniformRandomNumberGenerator>
438       void
439       beta_distribution<_RealType>::
440       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
441                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
442                       const param_type& __param)
443       {
444         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
446         std::__detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
447           __aurng(__urng);
449         while (__f != __t)
450           {
451             result_type __x, __y;
452             do
453               {
454                 __x = std::exp(std::log(__aurng()) / __param.alpha());
455                 __y = std::exp(std::log(__aurng()) / __param.beta());
456               }
457             while (__x + __y > result_type(1));
459             *__f++ = __x / (__x + __y);
460           }
461       }
463   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
464     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
465     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
466                const __gnu_cxx::beta_distribution<_RealType>& __x)
467     {
468       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
469       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
471       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
472       const _CharT __fill = __os.fill();
473       const std::streamsize __precision = __os.precision();
474       const _CharT __space = __os.widen(' ');
475       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
476       __os.fill(__space);
477       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
479       __os << __x.alpha() << __space << __x.beta();
481       __os.flags(__flags);
482       __os.fill(__fill);
483       __os.precision(__precision);
484       return __os;
485     }
487   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
488     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
489     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
490                __gnu_cxx::beta_distribution<_RealType>& __x)
491     {
492       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
493       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
495       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
496       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
498       _RealType __alpha_val, __beta_val;
499       __is >> __alpha_val >> __beta_val;
500       __x.param(typename __gnu_cxx::beta_distribution<_RealType>::
501                 param_type(__alpha_val, __beta_val));
503       __is.flags(__flags);
504       return __is;
505     }
508   template<std::size_t _Dimen, typename _RealType>
509     template<typename _InputIterator1, typename _InputIterator2>
510       void
511       normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::param_type::
512       _M_init_full(_InputIterator1 __meanbegin, _InputIterator1 __meanend,
513                    _InputIterator2 __varcovbegin, _InputIterator2 __varcovend)
514       {
515         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator1>)
516         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator2>)
517         std::fill(std::copy(__meanbegin, __meanend, _M_mean.begin()),
518                   _M_mean.end(), _RealType(0));
520         // Perform the Cholesky decomposition
521         auto __w = _M_t.begin();
522         for (size_t __j = 0; __j < _Dimen; ++__j)
523           {
524             _RealType __sum = _RealType(0);
526             auto __slitbegin = __w;
527             auto __cit = _M_t.begin();
528             for (size_t __i = 0; __i < __j; ++__i)
529               {
530                 auto __slit = __slitbegin;
531                 _RealType __s = *__varcovbegin++;
532                 for (size_t __k = 0; __k < __i; ++__k)
533                   __s -= *__slit++ * *__cit++;
535                 *__w++ = __s /= *__cit++;
536                 __sum += __s * __s;
537               }
539             __sum = *__varcovbegin - __sum;
540             if (__builtin_expect(__sum <= _RealType(0), 0))
541               std::__throw_runtime_error(__N("normal_mv_distribution::"
542                                              "param_type::_M_init_full"));
543             *__w++ = std::sqrt(__sum);
545             std::advance(__varcovbegin, _Dimen - __j);
546           }
547       }
549   template<std::size_t _Dimen, typename _RealType>
550     template<typename _InputIterator1, typename _InputIterator2>
551       void
552       normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::param_type::
553       _M_init_lower(_InputIterator1 __meanbegin, _InputIterator1 __meanend,
554                     _InputIterator2 __varcovbegin, _InputIterator2 __varcovend)
555       {
556         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator1>)
557         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator2>)
558         std::fill(std::copy(__meanbegin, __meanend, _M_mean.begin()),
559                   _M_mean.end(), _RealType(0));
561         // Perform the Cholesky decomposition
562         auto __w = _M_t.begin();
563         for (size_t __j = 0; __j < _Dimen; ++__j)
564           {
565             _RealType __sum = _RealType(0);
567             auto __slitbegin = __w;
568             auto __cit = _M_t.begin();
569             for (size_t __i = 0; __i < __j; ++__i)
570               {
571                 auto __slit = __slitbegin;
572                 _RealType __s = *__varcovbegin++;
573                 for (size_t __k = 0; __k < __i; ++__k)
574                   __s -= *__slit++ * *__cit++;
576                 *__w++ = __s /= *__cit++;
577                 __sum += __s * __s;
578               }
580             __sum = *__varcovbegin++ - __sum;
581             if (__builtin_expect(__sum <= _RealType(0), 0))
582               std::__throw_runtime_error(__N("normal_mv_distribution::"
583                                              "param_type::_M_init_full"));
584             *__w++ = std::sqrt(__sum);
585           }
586       }
588   template<std::size_t _Dimen, typename _RealType>
589     template<typename _InputIterator1, typename _InputIterator2>
590       void
591       normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::param_type::
592       _M_init_diagonal(_InputIterator1 __meanbegin, _InputIterator1 __meanend,
593                        _InputIterator2 __varbegin, _InputIterator2 __varend)
594       {
595         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator1>)
596         __glibcxx_function_requires(_InputIteratorConcept<_InputIterator2>)
597         std::fill(std::copy(__meanbegin, __meanend, _M_mean.begin()),
598                   _M_mean.end(), _RealType(0));
600         auto __w = _M_t.begin();
601         size_t __step = 0;
602         while (__varbegin != __varend)
603           {
604             std::fill_n(__w, __step, _RealType(0));
605             __w += __step++;
606             if (__builtin_expect(*__varbegin < _RealType(0), 0))
607               std::__throw_runtime_error(__N("normal_mv_distribution::"
608                                              "param_type::_M_init_diagonal"));
609             *__w++ = std::sqrt(*__varbegin++);
610           }
611       }
613   template<std::size_t _Dimen, typename _RealType>
614     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
615       typename normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::result_type
616       normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::
617       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
618                  const param_type& __param)
619       {
620         result_type __ret;
622         _M_nd.__generate(__ret.begin(), __ret.end(), __urng);
624         auto __t_it = __param._M_t.crbegin();
625         for (size_t __i = _Dimen; __i > 0; --__i)
626           {
627             _RealType __sum = _RealType(0);
628             for (size_t __j = __i; __j > 0; --__j)
629               __sum += __ret[__j - 1] * *__t_it++;
630             __ret[__i - 1] = __sum;
631           }
633         return __ret;
634       }
636   template<std::size_t _Dimen, typename _RealType>
637     template<typename _ForwardIterator, typename _UniformRandomNumberGenerator>
638       void
639       normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::
640       __generate_impl(_ForwardIterator __f, _ForwardIterator __t,
641                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
642                       const param_type& __param)
643       {
644         __glibcxx_function_requires(_Mutable_ForwardIteratorConcept<
645                                     _ForwardIterator>)
646         while (__f != __t)
647           *__f++ = this->operator()(__urng, __param);
648       }
650   template<size_t _Dimen, typename _RealType>
651     bool
652     operator==(const __gnu_cxx::normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>&
653                __d1,
654                const __gnu_cxx::normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>&
655                __d2)
656     {
657       return __d1._M_param == __d2._M_param && __d1._M_nd == __d2._M_nd;
658     }
660   template<size_t _Dimen, typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
661     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
662     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
663                const __gnu_cxx::normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>& __x)
664     {
665       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
666       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
668       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
669       const _CharT __fill = __os.fill();
670       const std::streamsize __precision = __os.precision();
671       const _CharT __space = __os.widen(' ');
672       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
673       __os.fill(__space);
674       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
676       auto __mean = __x._M_param.mean();
677       for (auto __it : __mean)
678         __os << __it << __space;
679       auto __t = __x._M_param.varcov();
680       for (auto __it : __t)
681         __os << __it << __space;
683       __os << __x._M_nd;
685       __os.flags(__flags);
686       __os.fill(__fill);
687       __os.precision(__precision);
688       return __os;
689     }
691   template<size_t _Dimen, typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
692     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
693     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
694                __gnu_cxx::normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>& __x)
695     {
696       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
697       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
699       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
700       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
702       std::array<_RealType, _Dimen> __mean;
703       for (auto& __it : __mean)
704         __is >> __it;
705       std::array<_RealType, _Dimen * (_Dimen + 1) / 2> __varcov;
706       for (auto& __it : __varcov)
707         __is >> __it;
709       __is >> __x._M_nd;
711       __x.param(typename normal_mv_distribution<_Dimen, _RealType>::
712                 param_type(__mean.begin(), __mean.end(),
713                            __varcov.begin(), __varcov.end()));
715       __is.flags(__flags);
716       return __is;
717     }
720   template<typename _RealType>
721     template<typename _OutputIterator,
722              typename _UniformRandomNumberGenerator>
723       void
724       rice_distribution<_RealType>::
725       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
726                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
727                       const param_type& __p)
728       {
729         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
731         while (__f != __t)
732           {
733             typename std::normal_distribution<result_type>::param_type
734               __px(__p.nu(), __p.sigma()), __py(result_type(0), __p.sigma());
735             result_type __x = this->_M_ndx(__px, __urng);
736             result_type __y = this->_M_ndy(__py, __urng);
737 #if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
738             *__f++ = std::hypot(__x, __y);
739 #else
740             *__f++ = std::sqrt(__x * __x + __y * __y);
741 #endif
742           }
743       }
745   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
746     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
747     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
748                const rice_distribution<_RealType>& __x)
749     {
750       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
751       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
753       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
754       const _CharT __fill = __os.fill();
755       const std::streamsize __precision = __os.precision();
756       const _CharT __space = __os.widen(' ');
757       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
758       __os.fill(__space);
759       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
761       __os << __x.nu() << __space << __x.sigma();
762       __os << __space << __x._M_ndx;
763       __os << __space << __x._M_ndy;
765       __os.flags(__flags);
766       __os.fill(__fill);
767       __os.precision(__precision);
768       return __os;
769     }
771   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
772     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
773     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
774                rice_distribution<_RealType>& __x)
775     {
776       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
777       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
779       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
780       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
782       _RealType __nu_val, __sigma_val;
783       __is >> __nu_val >> __sigma_val;
784       __is >> __x._M_ndx;
785       __is >> __x._M_ndy;
786       __x.param(typename rice_distribution<_RealType>::
787                 param_type(__nu_val, __sigma_val));
789       __is.flags(__flags);
790       return __is;
791     }
794   template<typename _RealType>
795     template<typename _OutputIterator,
796              typename _UniformRandomNumberGenerator>
797       void
798       nakagami_distribution<_RealType>::
799       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
800                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
801                       const param_type& __p)
802       {
803         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
805         typename std::gamma_distribution<result_type>::param_type
806           __pg(__p.mu(), __p.omega() / __p.mu());
807         while (__f != __t)
808           *__f++ = std::sqrt(this->_M_gd(__pg, __urng));
809       }
811   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
812     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
813     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
814                const nakagami_distribution<_RealType>& __x)
815     {
816       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
817       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
819       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
820       const _CharT __fill = __os.fill();
821       const std::streamsize __precision = __os.precision();
822       const _CharT __space = __os.widen(' ');
823       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
824       __os.fill(__space);
825       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
827       __os << __x.mu() << __space << __x.omega();
828       __os << __space << __x._M_gd;
830       __os.flags(__flags);
831       __os.fill(__fill);
832       __os.precision(__precision);
833       return __os;
834     }
836   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
837     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
838     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
839                nakagami_distribution<_RealType>& __x)
840     {
841       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
842       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
844       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
845       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
847       _RealType __mu_val, __omega_val;
848       __is >> __mu_val >> __omega_val;
849       __is >> __x._M_gd;
850       __x.param(typename nakagami_distribution<_RealType>::
851                 param_type(__mu_val, __omega_val));
853       __is.flags(__flags);
854       return __is;
855     }
858   template<typename _RealType>
859     template<typename _OutputIterator,
860              typename _UniformRandomNumberGenerator>
861       void
862       pareto_distribution<_RealType>::
863       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
864                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
865                       const param_type& __p)
866       {
867         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
869         result_type __mu_val = __p.mu();
870         result_type __malphinv = -result_type(1) / __p.alpha();
871         while (__f != __t)
872           *__f++ = __mu_val * std::pow(this->_M_ud(__urng), __malphinv);
873       }
875   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
876     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
877     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
878                const pareto_distribution<_RealType>& __x)
879     {
880       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
881       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
883       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
884       const _CharT __fill = __os.fill();
885       const std::streamsize __precision = __os.precision();
886       const _CharT __space = __os.widen(' ');
887       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
888       __os.fill(__space);
889       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
891       __os << __x.alpha() << __space << __x.mu();
892       __os << __space << __x._M_ud;
894       __os.flags(__flags);
895       __os.fill(__fill);
896       __os.precision(__precision);
897       return __os;
898     }
900   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
901     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
902     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
903                pareto_distribution<_RealType>& __x)
904     {
905       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
906       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
908       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
909       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
911       _RealType __alpha_val, __mu_val;
912       __is >> __alpha_val >> __mu_val;
913       __is >> __x._M_ud;
914       __x.param(typename pareto_distribution<_RealType>::
915                 param_type(__alpha_val, __mu_val));
917       __is.flags(__flags);
918       return __is;
919     }
922   template<typename _RealType>
923     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
924       typename k_distribution<_RealType>::result_type
925       k_distribution<_RealType>::
926       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng)
927       {
928         result_type __x = this->_M_gd1(__urng);
929         result_type __y = this->_M_gd2(__urng);
930         return std::sqrt(__x * __y);
931       }
933   template<typename _RealType>
934     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
935       typename k_distribution<_RealType>::result_type
936       k_distribution<_RealType>::
937       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
938                  const param_type& __p)
939       {
940         typename std::gamma_distribution<result_type>::param_type
941           __p1(__p.lambda(), result_type(1) / __p.lambda()),
942           __p2(__p.nu(), __p.mu() / __p.nu());
943         result_type __x = this->_M_gd1(__p1, __urng);
944         result_type __y = this->_M_gd2(__p2, __urng);
945         return std::sqrt(__x * __y);
946       }
948   template<typename _RealType>
949     template<typename _OutputIterator,
950              typename _UniformRandomNumberGenerator>
951       void
952       k_distribution<_RealType>::
953       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
954                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
955                       const param_type& __p)
956       {
957         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
959         typename std::gamma_distribution<result_type>::param_type
960           __p1(__p.lambda(), result_type(1) / __p.lambda()),
961           __p2(__p.nu(), __p.mu() / __p.nu());
962         while (__f != __t)
963           {
964             result_type __x = this->_M_gd1(__p1, __urng);
965             result_type __y = this->_M_gd2(__p2, __urng);
966             *__f++ = std::sqrt(__x * __y);
967           }
968       }
970   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
971     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
972     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
973                const k_distribution<_RealType>& __x)
974     {
975       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
976       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
978       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
979       const _CharT __fill = __os.fill();
980       const std::streamsize __precision = __os.precision();
981       const _CharT __space = __os.widen(' ');
982       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
983       __os.fill(__space);
984       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
986       __os << __x.lambda() << __space << __x.mu() << __space << __x.nu();
987       __os << __space << __x._M_gd1;
988       __os << __space << __x._M_gd2;
990       __os.flags(__flags);
991       __os.fill(__fill);
992       __os.precision(__precision);
993       return __os;
994     }
996   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
997     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
998     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
999                k_distribution<_RealType>& __x)
1000     {
1001       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1002       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1004       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1005       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1007       _RealType __lambda_val, __mu_val, __nu_val;
1008       __is >> __lambda_val >> __mu_val >> __nu_val;
1009       __is >> __x._M_gd1;
1010       __is >> __x._M_gd2;
1011       __x.param(typename k_distribution<_RealType>::
1012                 param_type(__lambda_val, __mu_val, __nu_val));
1014       __is.flags(__flags);
1015       return __is;
1016     }
1019   template<typename _RealType>
1020     template<typename _OutputIterator,
1021              typename _UniformRandomNumberGenerator>
1022       void
1023       arcsine_distribution<_RealType>::
1024       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
1025                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1026                       const param_type& __p)
1027       {
1028         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
1030         result_type __dif = __p.b() - __p.a();
1031         result_type __sum = __p.a() + __p.b();
1032         while (__f != __t)
1033           {
1034             result_type __x = std::sin(this->_M_ud(__urng));
1035             *__f++ = (__x * __dif + __sum) / result_type(2);
1036           }
1037       }
1039   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1040     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1041     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1042                const arcsine_distribution<_RealType>& __x)
1043     {
1044       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1045       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1047       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1048       const _CharT __fill = __os.fill();
1049       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1050       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1051       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1052       __os.fill(__space);
1053       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1055       __os << __x.a() << __space << __x.b();
1056       __os << __space << __x._M_ud;
1058       __os.flags(__flags);
1059       __os.fill(__fill);
1060       __os.precision(__precision);
1061       return __os;
1062     }
1064   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1065     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1066     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1067                arcsine_distribution<_RealType>& __x)
1068     {
1069       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1070       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1072       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1073       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1075       _RealType __a, __b;
1076       __is >> __a >> __b;
1077       __is >> __x._M_ud;
1078       __x.param(typename arcsine_distribution<_RealType>::
1079                 param_type(__a, __b));
1081       __is.flags(__flags);
1082       return __is;
1083     }
1086   template<typename _RealType>
1087     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1088       typename hoyt_distribution<_RealType>::result_type
1089       hoyt_distribution<_RealType>::
1090       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng)
1091       {
1092         result_type __x = this->_M_ad(__urng);
1093         result_type __y = this->_M_ed(__urng);
1094         return (result_type(2) * this->q()
1095                   / (result_type(1) + this->q() * this->q()))
1096                * std::sqrt(this->omega() * __x * __y);
1097       }
1099   template<typename _RealType>
1100     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1101       typename hoyt_distribution<_RealType>::result_type
1102       hoyt_distribution<_RealType>::
1103       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1104                  const param_type& __p)
1105       {
1106         result_type __q2 = __p.q() * __p.q();
1107         result_type __num = result_type(0.5L) * (result_type(1) + __q2);
1108         typename __gnu_cxx::arcsine_distribution<result_type>::param_type
1109           __pa(__num, __num / __q2);
1110         result_type __x = this->_M_ad(__pa, __urng);
1111         result_type __y = this->_M_ed(__urng);
1112         return (result_type(2) * __p.q() / (result_type(1) + __q2))
1113                * std::sqrt(__p.omega() * __x * __y);
1114       }
1116   template<typename _RealType>
1117     template<typename _OutputIterator,
1118              typename _UniformRandomNumberGenerator>
1119       void
1120       hoyt_distribution<_RealType>::
1121       __generate_impl(_OutputIterator __f, _OutputIterator __t,
1122                       _UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1123                       const param_type& __p)
1124       {
1125         __glibcxx_function_requires(_OutputIteratorConcept<_OutputIterator>)
1127         result_type __2q = result_type(2) * __p.q();
1128         result_type __q2 = __p.q() * __p.q();
1129         result_type __q2p1 = result_type(1) + __q2;
1130         result_type __num = result_type(0.5L) * __q2p1;
1131         result_type __omega = __p.omega();
1132         typename __gnu_cxx::arcsine_distribution<result_type>::param_type
1133           __pa(__num, __num / __q2);
1134         while (__f != __t)
1135           {
1136             result_type __x = this->_M_ad(__pa, __urng);
1137             result_type __y = this->_M_ed(__urng);
1138             *__f++ = (__2q / __q2p1) * std::sqrt(__omega * __x * __y);
1139           }
1140       }
1142   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1143     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1144     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1145                const hoyt_distribution<_RealType>& __x)
1146     {
1147       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1148       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1150       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1151       const _CharT __fill = __os.fill();
1152       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1153       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1154       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1155       __os.fill(__space);
1156       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1158       __os << __x.q() << __space << __x.omega();
1159       __os << __space << __x._M_ad;
1160       __os << __space << __x._M_ed;
1162       __os.flags(__flags);
1163       __os.fill(__fill);
1164       __os.precision(__precision);
1165       return __os;
1166     }
1168   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1169     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1170     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1171                hoyt_distribution<_RealType>& __x)
1172     {
1173       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1174       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1176       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1177       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1179       _RealType __q, __omega;
1180       __is >> __q >> __omega;
1181       __is >> __x._M_ad;
1182       __is >> __x._M_ed;
1183       __x.param(typename hoyt_distribution<_RealType>::
1184                 param_type(__q, __omega));
1186       __is.flags(__flags);
1187       return __is;
1188     }
1190 _GLIBCXX_END_NAMESPACE_VERSION
1191 } // namespace
1194 #endif // _EXT_RANDOM_TCC