Merge from mainline (165734:167278).
[official-gcc/graphite-test-results.git] / libstdc++-v3 / include / bits / random.tcc
blob323741d25db4917de04e4cda443608916bcf2d46
1 // random number generation (out of line) -*- C++ -*-
3 // Copyright (C) 2009, 2010 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 bits/random.tcc
26  *  This is an internal header file, included by other library headers.
27  *  You should not attempt to use it directly.
28  */
30 #ifndef _RANDOM_TCC
31 #define _RANDOM_TCC 1
33 #include <numeric> // std::accumulate and std::partial_sum
35 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
37   /*
38    * (Further) implementation-space details.
39    */
40   namespace __detail
41   {
42     // General case for x = (ax + c) mod m -- use Schrage's algorithm to
43     // avoid integer overflow.
44     //
45     // Because a and c are compile-time integral constants the compiler
46     // kindly elides any unreachable paths.
47     //
48     // Preconditions:  a > 0, m > 0.
49     //
50     template<typename _Tp, _Tp __m, _Tp __a, _Tp __c, bool>
51       struct _Mod
52       {
53         static _Tp
54         __calc(_Tp __x)
55         {
56           if (__a == 1)
57             __x %= __m;
58           else
59             {
60               static const _Tp __q = __m / __a;
61               static const _Tp __r = __m % __a;
63               _Tp __t1 = __a * (__x % __q);
64               _Tp __t2 = __r * (__x / __q);
65               if (__t1 >= __t2)
66                 __x = __t1 - __t2;
67               else
68                 __x = __m - __t2 + __t1;
69             }
71           if (__c != 0)
72             {
73               const _Tp __d = __m - __x;
74               if (__d > __c)
75                 __x += __c;
76               else
77                 __x = __c - __d;
78             }
79           return __x;
80         }
81       };
83     // Special case for m == 0 -- use unsigned integer overflow as modulo
84     // operator.
85     template<typename _Tp, _Tp __m, _Tp __a, _Tp __c>
86       struct _Mod<_Tp, __m, __a, __c, true>
87       {
88         static _Tp
89         __calc(_Tp __x)
90         { return __a * __x + __c; }
91       };
93     template<typename _InputIterator, typename _OutputIterator,
94              typename _UnaryOperation>
95       _OutputIterator
96       __transform(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
97                   _OutputIterator __result, _UnaryOperation __unary_op)
98       {
99         for (; __first != __last; ++__first, ++__result)
100           *__result = __unary_op(*__first);
101         return __result;
102       }
103   } // namespace __detail
106   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
107     constexpr _UIntType
108     linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::multiplier;
110   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
111     constexpr _UIntType
112     linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::increment;
114   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
115     constexpr _UIntType
116     linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::modulus;
118   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
119     constexpr _UIntType
120     linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::default_seed;
122   /**
123    * Seeds the LCR with integral value @p __s, adjusted so that the
124    * ring identity is never a member of the convergence set.
125    */
126   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
127     void
128     linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::
129     seed(result_type __s)
130     {
131       if ((__detail::__mod<_UIntType, __m>(__c) == 0)
132           && (__detail::__mod<_UIntType, __m>(__s) == 0))
133         _M_x = 1;
134       else
135         _M_x = __detail::__mod<_UIntType, __m>(__s);
136     }
138   /**
139    * Seeds the LCR engine with a value generated by @p __q.
140    */
141   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m>
142     template<typename _Sseq>
143       typename std::enable_if<std::is_class<_Sseq>::value>::type
144       linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>::
145       seed(_Sseq& __q)
146       {
147         const _UIntType __k0 = __m == 0 ? std::numeric_limits<_UIntType>::digits
148                                         : std::__lg(__m);
149         const _UIntType __k = (__k0 + 31) / 32;
150         uint_least32_t __arr[__k + 3];
151         __q.generate(__arr + 0, __arr + __k + 3);
152         _UIntType __factor = 1u;
153         _UIntType __sum = 0u;
154         for (size_t __j = 0; __j < __k; ++__j)
155           {
156             __sum += __arr[__j + 3] * __factor;
157             __factor *= __detail::_Shift<_UIntType, 32>::__value;
158           }
159         seed(__sum);
160       }
162   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m,
163            typename _CharT, typename _Traits>
164     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
165     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
166                const linear_congruential_engine<_UIntType,
167                                                 __a, __c, __m>& __lcr)
168     {
169       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
170       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
172       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
173       const _CharT __fill = __os.fill();
174       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
175       __os.fill(__os.widen(' '));
177       __os << __lcr._M_x;
179       __os.flags(__flags);
180       __os.fill(__fill);
181       return __os;
182     }
184   template<typename _UIntType, _UIntType __a, _UIntType __c, _UIntType __m,
185            typename _CharT, typename _Traits>
186     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
187     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
188                linear_congruential_engine<_UIntType, __a, __c, __m>& __lcr)
189     {
190       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
191       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
193       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
194       __is.flags(__ios_base::dec);
196       __is >> __lcr._M_x;
198       __is.flags(__flags);
199       return __is;
200     }
203   template<typename _UIntType,
204            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
205            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
206            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
207            _UIntType __f>
208     constexpr size_t
209     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
210                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::word_size;
212   template<typename _UIntType,
213            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
214            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
215            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
216            _UIntType __f>
217     constexpr size_t
218     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
219                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::state_size;
221   template<typename _UIntType,
222            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
223            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
224            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
225            _UIntType __f>
226     constexpr size_t
227     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
228                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::shift_size;
230   template<typename _UIntType,
231            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
232            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
233            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
234            _UIntType __f>
235     constexpr size_t
236     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
237                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::mask_bits;
239   template<typename _UIntType,
240            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
241            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
242            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
243            _UIntType __f>
244     constexpr _UIntType
245     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
246                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::xor_mask;
248   template<typename _UIntType,
249            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
250            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
251            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
252            _UIntType __f>
253     constexpr size_t
254     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
255                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_u;
256    
257   template<typename _UIntType,
258            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
259            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
260            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
261            _UIntType __f>
262     constexpr _UIntType
263     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
264                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_d;
266   template<typename _UIntType,
267            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
268            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
269            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
270            _UIntType __f>
271     constexpr size_t
272     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
273                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_s;
275   template<typename _UIntType,
276            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
277            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
278            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
279            _UIntType __f>
280     constexpr _UIntType
281     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
282                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_b;
284   template<typename _UIntType,
285            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
286            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
287            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
288            _UIntType __f>
289     constexpr size_t
290     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
291                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_t;
293   template<typename _UIntType,
294            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
295            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
296            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
297            _UIntType __f>
298     constexpr _UIntType
299     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
300                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_c;
302   template<typename _UIntType,
303            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
304            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
305            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
306            _UIntType __f>
307     constexpr size_t
308     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
309                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::tempering_l;
311   template<typename _UIntType,
312            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
313            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
314            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
315            _UIntType __f>
316     constexpr _UIntType
317     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
318                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::
319                                               initialization_multiplier;
321   template<typename _UIntType,
322            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
323            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
324            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
325            _UIntType __f>
326     constexpr _UIntType
327     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
328                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::default_seed;
330   template<typename _UIntType,
331            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
332            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
333            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
334            _UIntType __f>
335     void
336     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
337                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::
338     seed(result_type __sd)
339     {
340       _M_x[0] = __detail::__mod<_UIntType,
341         __detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value>(__sd);
343       for (size_t __i = 1; __i < state_size; ++__i)
344         {
345           _UIntType __x = _M_x[__i - 1];
346           __x ^= __x >> (__w - 2);
347           __x *= __f;
348           __x += __detail::__mod<_UIntType, __n>(__i);
349           _M_x[__i] = __detail::__mod<_UIntType,
350             __detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value>(__x);
351         }
352       _M_p = state_size;
353     }
355   template<typename _UIntType,
356            size_t __w, size_t __n, size_t __m, size_t __r,
357            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
358            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
359            _UIntType __f>
360     template<typename _Sseq>
361       typename std::enable_if<std::is_class<_Sseq>::value>::type
362       mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
363                               __s, __b, __t, __c, __l, __f>::
364       seed(_Sseq& __q)
365       {
366         const _UIntType __upper_mask = (~_UIntType()) << __r;
367         const size_t __k = (__w + 31) / 32;
368         uint_least32_t __arr[__n * __k];
369         __q.generate(__arr + 0, __arr + __n * __k);
371         bool __zero = true;
372         for (size_t __i = 0; __i < state_size; ++__i)
373           {
374             _UIntType __factor = 1u;
375             _UIntType __sum = 0u;
376             for (size_t __j = 0; __j < __k; ++__j)
377               {
378                 __sum += __arr[__k * __i + __j] * __factor;
379                 __factor *= __detail::_Shift<_UIntType, 32>::__value;
380               }
381             _M_x[__i] = __detail::__mod<_UIntType,
382               __detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value>(__sum);
384             if (__zero)
385               {
386                 if (__i == 0)
387                   {
388                     if ((_M_x[0] & __upper_mask) != 0u)
389                       __zero = false;
390                   }
391                 else if (_M_x[__i] != 0u)
392                   __zero = false;
393               }
394           }
395         if (__zero)
396           _M_x[0] = __detail::_Shift<_UIntType, __w - 1>::__value;
397       }
399   template<typename _UIntType, size_t __w,
400            size_t __n, size_t __m, size_t __r,
401            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
402            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
403            _UIntType __f>
404     typename
405     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
406                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::result_type
407     mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m, __r, __a, __u, __d,
408                             __s, __b, __t, __c, __l, __f>::
409     operator()()
410     {
411       // Reload the vector - cost is O(n) amortized over n calls.
412       if (_M_p >= state_size)
413         {
414           const _UIntType __upper_mask = (~_UIntType()) << __r;
415           const _UIntType __lower_mask = ~__upper_mask;
417           for (size_t __k = 0; __k < (__n - __m); ++__k)
418             {
419               _UIntType __y = ((_M_x[__k] & __upper_mask)
420                                | (_M_x[__k + 1] & __lower_mask));
421               _M_x[__k] = (_M_x[__k + __m] ^ (__y >> 1)
422                            ^ ((__y & 0x01) ? __a : 0));
423             }
425           for (size_t __k = (__n - __m); __k < (__n - 1); ++__k)
426             {
427               _UIntType __y = ((_M_x[__k] & __upper_mask)
428                                | (_M_x[__k + 1] & __lower_mask));
429               _M_x[__k] = (_M_x[__k + (__m - __n)] ^ (__y >> 1)
430                            ^ ((__y & 0x01) ? __a : 0));
431             }
433           _UIntType __y = ((_M_x[__n - 1] & __upper_mask)
434                            | (_M_x[0] & __lower_mask));
435           _M_x[__n - 1] = (_M_x[__m - 1] ^ (__y >> 1)
436                            ^ ((__y & 0x01) ? __a : 0));
437           _M_p = 0;
438         }
440       // Calculate o(x(i)).
441       result_type __z = _M_x[_M_p++];
442       __z ^= (__z >> __u) & __d;
443       __z ^= (__z << __s) & __b;
444       __z ^= (__z << __t) & __c;
445       __z ^= (__z >> __l);
447       return __z;
448     }
450   template<typename _UIntType, size_t __w,
451            size_t __n, size_t __m, size_t __r,
452            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
453            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
454            _UIntType __f, typename _CharT, typename _Traits>
455     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
456     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
457                const mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m,
458                __r, __a, __u, __d, __s, __b, __t, __c, __l, __f>& __x)
459     {
460       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
461       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
463       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
464       const _CharT __fill = __os.fill();
465       const _CharT __space = __os.widen(' ');
466       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
467       __os.fill(__space);
469       for (size_t __i = 0; __i < __n - 1; ++__i)
470         __os << __x._M_x[__i] << __space;
471       __os << __x._M_x[__n - 1];
473       __os.flags(__flags);
474       __os.fill(__fill);
475       return __os;
476     }
478   template<typename _UIntType, size_t __w,
479            size_t __n, size_t __m, size_t __r,
480            _UIntType __a, size_t __u, _UIntType __d, size_t __s,
481            _UIntType __b, size_t __t, _UIntType __c, size_t __l,
482            _UIntType __f, typename _CharT, typename _Traits>
483     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
484     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
485                mersenne_twister_engine<_UIntType, __w, __n, __m,
486                __r, __a, __u, __d, __s, __b, __t, __c, __l, __f>& __x)
487     {
488       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
489       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
491       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
492       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
494       for (size_t __i = 0; __i < __n; ++__i)
495         __is >> __x._M_x[__i];
497       __is.flags(__flags);
498       return __is;
499     }
502   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
503     constexpr size_t
504     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::word_size;
506   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
507     constexpr size_t
508     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::short_lag;
510   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
511     constexpr size_t
512     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::long_lag;
514   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
515     constexpr _UIntType
516     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::default_seed;
518   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
519     void
520     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::
521     seed(result_type __value)
522     {
523       std::linear_congruential_engine<result_type, 40014u, 0u, 2147483563u>
524         __lcg(__value == 0u ? default_seed : __value);
526       const size_t __n = (__w + 31) / 32;
528       for (size_t __i = 0; __i < long_lag; ++__i)
529         {
530           _UIntType __sum = 0u;
531           _UIntType __factor = 1u;
532           for (size_t __j = 0; __j < __n; ++__j)
533             {
534               __sum += __detail::__mod<uint_least32_t,
535                        __detail::_Shift<uint_least32_t, 32>::__value>
536                          (__lcg()) * __factor;
537               __factor *= __detail::_Shift<_UIntType, 32>::__value;
538             }
539           _M_x[__i] = __detail::__mod<_UIntType,
540             __detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value>(__sum);
541         }
542       _M_carry = (_M_x[long_lag - 1] == 0) ? 1 : 0;
543       _M_p = 0;
544     }
546   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
547     template<typename _Sseq>
548       typename std::enable_if<std::is_class<_Sseq>::value>::type
549       subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::
550       seed(_Sseq& __q)
551       {
552         const size_t __k = (__w + 31) / 32;
553         uint_least32_t __arr[__r * __k];
554         __q.generate(__arr + 0, __arr + __r * __k);
556         for (size_t __i = 0; __i < long_lag; ++__i)
557           {
558             _UIntType __sum = 0u;
559             _UIntType __factor = 1u;
560             for (size_t __j = 0; __j < __k; ++__j)
561               {
562                 __sum += __arr[__k * __i + __j] * __factor;
563                 __factor *= __detail::_Shift<_UIntType, 32>::__value;
564               }
565             _M_x[__i] = __detail::__mod<_UIntType,
566               __detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value>(__sum);
567           }
568         _M_carry = (_M_x[long_lag - 1] == 0) ? 1 : 0;
569         _M_p = 0;
570       }
572   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r>
573     typename subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::
574              result_type
575     subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>::
576     operator()()
577     {
578       // Derive short lag index from current index.
579       long __ps = _M_p - short_lag;
580       if (__ps < 0)
581         __ps += long_lag;
583       // Calculate new x(i) without overflow or division.
584       // NB: Thanks to the requirements for _UIntType, _M_x[_M_p] + _M_carry
585       // cannot overflow.
586       _UIntType __xi;
587       if (_M_x[__ps] >= _M_x[_M_p] + _M_carry)
588         {
589           __xi = _M_x[__ps] - _M_x[_M_p] - _M_carry;
590           _M_carry = 0;
591         }
592       else
593         {
594           __xi = (__detail::_Shift<_UIntType, __w>::__value
595                   - _M_x[_M_p] - _M_carry + _M_x[__ps]);
596           _M_carry = 1;
597         }
598       _M_x[_M_p] = __xi;
600       // Adjust current index to loop around in ring buffer.
601       if (++_M_p >= long_lag)
602         _M_p = 0;
604       return __xi;
605     }
607   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r,
608            typename _CharT, typename _Traits>
609     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
610     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
611                const subtract_with_carry_engine<_UIntType,
612                                                 __w, __s, __r>& __x)
613     {
614       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
615       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
617       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
618       const _CharT __fill = __os.fill();
619       const _CharT __space = __os.widen(' ');
620       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
621       __os.fill(__space);
623       for (size_t __i = 0; __i < __r; ++__i)
624         __os << __x._M_x[__i] << __space;
625       __os << __x._M_carry;
627       __os.flags(__flags);
628       __os.fill(__fill);
629       return __os;
630     }
632   template<typename _UIntType, size_t __w, size_t __s, size_t __r,
633            typename _CharT, typename _Traits>
634     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
635     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
636                subtract_with_carry_engine<_UIntType, __w, __s, __r>& __x)
637     {
638       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
639       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
641       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
642       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
644       for (size_t __i = 0; __i < __r; ++__i)
645         __is >> __x._M_x[__i];
646       __is >> __x._M_carry;
648       __is.flags(__flags);
649       return __is;
650     }
653   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __p, size_t __r>
654     constexpr size_t
655     discard_block_engine<_RandomNumberEngine, __p, __r>::block_size;
657   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __p, size_t __r>
658     constexpr size_t
659     discard_block_engine<_RandomNumberEngine, __p, __r>::used_block;
661   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __p, size_t __r>
662     typename discard_block_engine<_RandomNumberEngine,
663                            __p, __r>::result_type
664     discard_block_engine<_RandomNumberEngine, __p, __r>::
665     operator()()
666     {
667       if (_M_n >= used_block)
668         {
669           _M_b.discard(block_size - _M_n);
670           _M_n = 0;
671         }
672       ++_M_n;
673       return _M_b();
674     }
676   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __p, size_t __r,
677            typename _CharT, typename _Traits>
678     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
679     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
680                const discard_block_engine<_RandomNumberEngine,
681                __p, __r>& __x)
682     {
683       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
684       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
686       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
687       const _CharT __fill = __os.fill();
688       const _CharT __space = __os.widen(' ');
689       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
690       __os.fill(__space);
692       __os << __x.base() << __space << __x._M_n;
694       __os.flags(__flags);
695       __os.fill(__fill);
696       return __os;
697     }
699   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __p, size_t __r,
700            typename _CharT, typename _Traits>
701     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
702     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
703                discard_block_engine<_RandomNumberEngine, __p, __r>& __x)
704     {
705       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
706       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
708       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
709       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
711       __is >> __x._M_b >> __x._M_n;
713       __is.flags(__flags);
714       return __is;
715     }
718   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __w, typename _UIntType>
719     typename independent_bits_engine<_RandomNumberEngine, __w, _UIntType>::
720       result_type
721     independent_bits_engine<_RandomNumberEngine, __w, _UIntType>::
722     operator()()
723     {
724       const long double __r = static_cast<long double>(_M_b.max())
725                             - static_cast<long double>(_M_b.min()) + 1.0L;
726       const result_type __m = std::log(__r) / std::log(2.0L);
727       result_type __n, __n0, __y0, __y1, __s0, __s1;
728       for (size_t __i = 0; __i < 2; ++__i)
729         {
730           __n = (__w + __m - 1) / __m + __i;
731           __n0 = __n - __w % __n;
732           const result_type __w0 = __w / __n;
733           const result_type __w1 = __w0 + 1;
734           __s0 = result_type(1) << __w0;
735           __s1 = result_type(1) << __w1;
736           __y0 = __s0 * (__r / __s0);
737           __y1 = __s1 * (__r / __s1);
738           if (__r - __y0 <= __y0 / __n)
739             break;
740         }
742       result_type __sum = 0;
743       for (size_t __k = 0; __k < __n0; ++__k)
744         {
745           result_type __u;
746           do
747             __u = _M_b() - _M_b.min();
748           while (__u >= __y0);
749           __sum = __s0 * __sum + __u % __s0;
750         }
751       for (size_t __k = __n0; __k < __n; ++__k)
752         {
753           result_type __u;
754           do
755             __u = _M_b() - _M_b.min();
756           while (__u >= __y1);
757           __sum = __s1 * __sum + __u % __s1;
758         }
759       return __sum;
760     }
763   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __k>
764     constexpr size_t
765     shuffle_order_engine<_RandomNumberEngine, __k>::table_size;
767   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __k>
768     typename shuffle_order_engine<_RandomNumberEngine, __k>::result_type
769     shuffle_order_engine<_RandomNumberEngine, __k>::
770     operator()()
771     {
772       size_t __j = __k * ((_M_y - _M_b.min())
773                           / (_M_b.max() - _M_b.min() + 1.0L));
774       _M_y = _M_v[__j];
775       _M_v[__j] = _M_b();
777       return _M_y;
778     }
780   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __k,
781            typename _CharT, typename _Traits>
782     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
783     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
784                const shuffle_order_engine<_RandomNumberEngine, __k>& __x)
785     {
786       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
787       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
789       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
790       const _CharT __fill = __os.fill();
791       const _CharT __space = __os.widen(' ');
792       __os.flags(__ios_base::dec | __ios_base::fixed | __ios_base::left);
793       __os.fill(__space);
795       __os << __x.base();
796       for (size_t __i = 0; __i < __k; ++__i)
797         __os << __space << __x._M_v[__i];
798       __os << __space << __x._M_y;
800       __os.flags(__flags);
801       __os.fill(__fill);
802       return __os;
803     }
805   template<typename _RandomNumberEngine, size_t __k,
806            typename _CharT, typename _Traits>
807     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
808     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
809                shuffle_order_engine<_RandomNumberEngine, __k>& __x)
810     {
811       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
812       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
814       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
815       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
817       __is >> __x._M_b;
818       for (size_t __i = 0; __i < __k; ++__i)
819         __is >> __x._M_v[__i];
820       __is >> __x._M_y;
822       __is.flags(__flags);
823       return __is;
824     }
827   template<typename _IntType>
828     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
829       typename uniform_int_distribution<_IntType>::result_type
830       uniform_int_distribution<_IntType>::
831       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
832                  const param_type& __param)
833       {
834         typedef typename std::make_unsigned<typename
835           _UniformRandomNumberGenerator::result_type>::type __urngtype;
836         typedef typename std::make_unsigned<result_type>::type __utype;
837         typedef typename std::conditional<(sizeof(__urngtype)
838                                            > sizeof(__utype)),
839           __urngtype, __utype>::type __uctype;
841         const __uctype __urngmin = __urng.min();
842         const __uctype __urngmax = __urng.max();
843         const __uctype __urngrange = __urngmax - __urngmin;
844         const __uctype __urange
845           = __uctype(__param.b()) - __uctype(__param.a());
847         __uctype __ret;
849         if (__urngrange > __urange)
850           {
851             // downscaling
852             const __uctype __uerange = __urange + 1; // __urange can be zero
853             const __uctype __scaling = __urngrange / __uerange;
854             const __uctype __past = __uerange * __scaling;
855             do
856               __ret = __uctype(__urng()) - __urngmin;
857             while (__ret >= __past);
858             __ret /= __scaling;
859           }
860         else if (__urngrange < __urange)
861           {
862             // upscaling
863             /*
864               Note that every value in [0, urange]
865               can be written uniquely as
867               (urngrange + 1) * high + low
869               where
871               high in [0, urange / (urngrange + 1)]
873               and
874         
875               low in [0, urngrange].
876             */
877             __uctype __tmp; // wraparound control
878             do
879               {
880                 const __uctype __uerngrange = __urngrange + 1;
881                 __tmp = (__uerngrange * operator()
882                          (__urng, param_type(0, __urange / __uerngrange)));
883                 __ret = __tmp + (__uctype(__urng()) - __urngmin);
884               }
885             while (__ret > __urange || __ret < __tmp);
886           }
887         else
888           __ret = __uctype(__urng()) - __urngmin;
890         return __ret + __param.a();
891       }
893   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
894     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
895     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
896                const uniform_int_distribution<_IntType>& __x)
897     {
898       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
899       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
901       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
902       const _CharT __fill = __os.fill();
903       const _CharT __space = __os.widen(' ');
904       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
905       __os.fill(__space);
907       __os << __x.a() << __space << __x.b();
909       __os.flags(__flags);
910       __os.fill(__fill);
911       return __os;
912     }
914   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
915     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
916     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
917                uniform_int_distribution<_IntType>& __x)
918     {
919       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
920       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
922       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
923       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
925       _IntType __a, __b;
926       __is >> __a >> __b;
927       __x.param(typename uniform_int_distribution<_IntType>::
928                 param_type(__a, __b));
930       __is.flags(__flags);
931       return __is;
932     }
935   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
936     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
937     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
938                const uniform_real_distribution<_RealType>& __x)
939     {
940       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
941       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
943       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
944       const _CharT __fill = __os.fill();
945       const std::streamsize __precision = __os.precision();
946       const _CharT __space = __os.widen(' ');
947       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
948       __os.fill(__space);
949       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
951       __os << __x.a() << __space << __x.b();
953       __os.flags(__flags);
954       __os.fill(__fill);
955       __os.precision(__precision);
956       return __os;
957     }
959   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
960     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
961     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
962                uniform_real_distribution<_RealType>& __x)
963     {
964       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
965       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
967       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
968       __is.flags(__ios_base::skipws);
970       _RealType __a, __b;
971       __is >> __a >> __b;
972       __x.param(typename uniform_real_distribution<_RealType>::
973                 param_type(__a, __b));
975       __is.flags(__flags);
976       return __is;
977     }
980   template<typename _CharT, typename _Traits>
981     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
982     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
983                const bernoulli_distribution& __x)
984     {
985       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
986       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
988       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
989       const _CharT __fill = __os.fill();
990       const std::streamsize __precision = __os.precision();
991       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
992       __os.fill(__os.widen(' '));
993       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
995       __os << __x.p();
997       __os.flags(__flags);
998       __os.fill(__fill);
999       __os.precision(__precision);
1000       return __os;
1001     }
1004   template<typename _IntType>
1005     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1006       typename geometric_distribution<_IntType>::result_type
1007       geometric_distribution<_IntType>::
1008       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1009                  const param_type& __param)
1010       {
1011         // About the epsilon thing see this thread:
1012         // http://gcc.gnu.org/ml/gcc-patches/2006-10/msg00971.html
1013         const double __naf =
1014           (1 - std::numeric_limits<double>::epsilon()) / 2;
1015         // The largest _RealType convertible to _IntType.
1016         const double __thr =
1017           std::numeric_limits<_IntType>::max() + __naf;
1018         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
1019           __aurng(__urng);
1021         double __cand;
1022         do
1023           __cand = std::ceil(std::log(__aurng()) / __param._M_log_p);
1024         while (__cand >= __thr);
1026         return result_type(__cand + __naf);
1027       }
1029   template<typename _IntType,
1030            typename _CharT, typename _Traits>
1031     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1032     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1033                const geometric_distribution<_IntType>& __x)
1034     {
1035       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1036       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1038       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1039       const _CharT __fill = __os.fill();
1040       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1041       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1042       __os.fill(__os.widen(' '));
1043       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
1045       __os << __x.p();
1047       __os.flags(__flags);
1048       __os.fill(__fill);
1049       __os.precision(__precision);
1050       return __os;
1051     }
1053   template<typename _IntType,
1054            typename _CharT, typename _Traits>
1055     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1056     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1057                geometric_distribution<_IntType>& __x)
1058     {
1059       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1060       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1062       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1063       __is.flags(__ios_base::skipws);
1065       double __p;
1066       __is >> __p;
1067       __x.param(typename geometric_distribution<_IntType>::param_type(__p));
1069       __is.flags(__flags);
1070       return __is;
1071     }
1074   template<typename _IntType>
1075     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1076       typename negative_binomial_distribution<_IntType>::result_type
1077       negative_binomial_distribution<_IntType>::
1078       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng)
1079       {
1080         const double __y = _M_gd(__urng);
1082         // XXX Is the constructor too slow?
1083         std::poisson_distribution<result_type> __poisson(__y);
1084         return __poisson(__urng);
1085       }
1087   template<typename _IntType>
1088     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1089       typename negative_binomial_distribution<_IntType>::result_type
1090       negative_binomial_distribution<_IntType>::
1091       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1092                  const param_type& __p)
1093       {
1094         typedef typename std::gamma_distribution<result_type>::param_type
1095           param_type;
1096         
1097         const double __y =
1098           _M_gd(__urng, param_type(__p.k(), __p.p() / (1.0 - __p.p())));
1100         std::poisson_distribution<result_type> __poisson(__y);
1101         return __poisson(__urng);
1102       }
1104   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
1105     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1106     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1107                const negative_binomial_distribution<_IntType>& __x)
1108     {
1109       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1110       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1112       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1113       const _CharT __fill = __os.fill();
1114       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1115       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1116       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1117       __os.fill(__os.widen(' '));
1118       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
1120       __os << __x.k() << __space << __x.p()
1121            << __space << __x._M_gd;
1123       __os.flags(__flags);
1124       __os.fill(__fill);
1125       __os.precision(__precision);
1126       return __os;
1127     }
1129   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
1130     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1131     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1132                negative_binomial_distribution<_IntType>& __x)
1133     {
1134       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1135       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1137       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1138       __is.flags(__ios_base::skipws);
1140       _IntType __k;
1141       double __p;
1142       __is >> __k >> __p >> __x._M_gd;
1143       __x.param(typename negative_binomial_distribution<_IntType>::
1144                 param_type(__k, __p));
1146       __is.flags(__flags);
1147       return __is;
1148     }
1151   template<typename _IntType>
1152     void
1153     poisson_distribution<_IntType>::param_type::
1154     _M_initialize()
1155     {
1156 #if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1157       if (_M_mean >= 12)
1158         {
1159           const double __m = std::floor(_M_mean);
1160           _M_lm_thr = std::log(_M_mean);
1161           _M_lfm = std::lgamma(__m + 1);
1162           _M_sm = std::sqrt(__m);
1164           const double __pi_4 = 0.7853981633974483096156608458198757L;
1165           const double __dx = std::sqrt(2 * __m * std::log(32 * __m
1166                                                               / __pi_4));
1167           _M_d = std::round(std::max(6.0, std::min(__m, __dx)));
1168           const double __cx = 2 * __m + _M_d;
1169           _M_scx = std::sqrt(__cx / 2);
1170           _M_1cx = 1 / __cx;
1172           _M_c2b = std::sqrt(__pi_4 * __cx) * std::exp(_M_1cx);
1173           _M_cb = 2 * __cx * std::exp(-_M_d * _M_1cx * (1 + _M_d / 2))
1174                 / _M_d;
1175         }
1176       else
1177 #endif
1178         _M_lm_thr = std::exp(-_M_mean);
1179       }
1181   /**
1182    * A rejection algorithm when mean >= 12 and a simple method based
1183    * upon the multiplication of uniform random variates otherwise.
1184    * NB: The former is available only if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1185    * is defined.
1186    *
1187    * Reference:
1188    * Devroye, L. Non-Uniform Random Variates Generation. Springer-Verlag,
1189    * New York, 1986, Ch. X, Sects. 3.3 & 3.4 (+ Errata!).
1190    */
1191   template<typename _IntType>
1192     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1193       typename poisson_distribution<_IntType>::result_type
1194       poisson_distribution<_IntType>::
1195       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1196                  const param_type& __param)
1197       {
1198         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
1199           __aurng(__urng);
1200 #if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1201         if (__param.mean() >= 12)
1202           {
1203             double __x;
1205             // See comments above...
1206             const double __naf =
1207               (1 - std::numeric_limits<double>::epsilon()) / 2;
1208             const double __thr =
1209               std::numeric_limits<_IntType>::max() + __naf;
1211             const double __m = std::floor(__param.mean());
1212             // sqrt(pi / 2)
1213             const double __spi_2 = 1.2533141373155002512078826424055226L;
1214             const double __c1 = __param._M_sm * __spi_2;
1215             const double __c2 = __param._M_c2b + __c1;
1216             const double __c3 = __c2 + 1;
1217             const double __c4 = __c3 + 1;
1218             // e^(1 / 78)
1219             const double __e178 = 1.0129030479320018583185514777512983L;
1220             const double __c5 = __c4 + __e178;
1221             const double __c = __param._M_cb + __c5;
1222             const double __2cx = 2 * (2 * __m + __param._M_d);
1224             bool __reject = true;
1225             do
1226               {
1227                 const double __u = __c * __aurng();
1228                 const double __e = -std::log(__aurng());
1230                 double __w = 0.0;
1232                 if (__u <= __c1)
1233                   {
1234                     const double __n = _M_nd(__urng);
1235                     const double __y = -std::abs(__n) * __param._M_sm - 1;
1236                     __x = std::floor(__y);
1237                     __w = -__n * __n / 2;
1238                     if (__x < -__m)
1239                       continue;
1240                   }
1241                 else if (__u <= __c2)
1242                   {
1243                     const double __n = _M_nd(__urng);
1244                     const double __y = 1 + std::abs(__n) * __param._M_scx;
1245                     __x = std::ceil(__y);
1246                     __w = __y * (2 - __y) * __param._M_1cx;
1247                     if (__x > __param._M_d)
1248                       continue;
1249                   }
1250                 else if (__u <= __c3)
1251                   // NB: This case not in the book, nor in the Errata,
1252                   // but should be ok...
1253                   __x = -1;
1254                 else if (__u <= __c4)
1255                   __x = 0;
1256                 else if (__u <= __c5)
1257                   __x = 1;
1258                 else
1259                   {
1260                     const double __v = -std::log(__aurng());
1261                     const double __y = __param._M_d
1262                                      + __v * __2cx / __param._M_d;
1263                     __x = std::ceil(__y);
1264                     __w = -__param._M_d * __param._M_1cx * (1 + __y / 2);
1265                   }
1267                 __reject = (__w - __e - __x * __param._M_lm_thr
1268                             > __param._M_lfm - std::lgamma(__x + __m + 1));
1270                 __reject |= __x + __m >= __thr;
1272               } while (__reject);
1274             return result_type(__x + __m + __naf);
1275           }
1276         else
1277 #endif
1278           {
1279             _IntType     __x = 0;
1280             double __prod = 1.0;
1282             do
1283               {
1284                 __prod *= __aurng();
1285                 __x += 1;
1286               }
1287             while (__prod > __param._M_lm_thr);
1289             return __x - 1;
1290           }
1291       }
1293   template<typename _IntType,
1294            typename _CharT, typename _Traits>
1295     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1296     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1297                const poisson_distribution<_IntType>& __x)
1298     {
1299       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1300       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1302       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1303       const _CharT __fill = __os.fill();
1304       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1305       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1306       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1307       __os.fill(__space);
1308       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
1310       __os << __x.mean() << __space << __x._M_nd;
1312       __os.flags(__flags);
1313       __os.fill(__fill);
1314       __os.precision(__precision);
1315       return __os;
1316     }
1318   template<typename _IntType,
1319            typename _CharT, typename _Traits>
1320     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1321     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1322                poisson_distribution<_IntType>& __x)
1323     {
1324       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1325       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1327       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1328       __is.flags(__ios_base::skipws);
1330       double __mean;
1331       __is >> __mean >> __x._M_nd;
1332       __x.param(typename poisson_distribution<_IntType>::param_type(__mean));
1334       __is.flags(__flags);
1335       return __is;
1336     }
1339   template<typename _IntType>
1340     void
1341     binomial_distribution<_IntType>::param_type::
1342     _M_initialize()
1343     {
1344       const double __p12 = _M_p <= 0.5 ? _M_p : 1.0 - _M_p;
1346       _M_easy = true;
1348 #if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1349       if (_M_t * __p12 >= 8)
1350         {
1351           _M_easy = false;
1352           const double __np = std::floor(_M_t * __p12);
1353           const double __pa = __np / _M_t;
1354           const double __1p = 1 - __pa;
1356           const double __pi_4 = 0.7853981633974483096156608458198757L;
1357           const double __d1x =
1358             std::sqrt(__np * __1p * std::log(32 * __np
1359                                              / (81 * __pi_4 * __1p)));
1360           _M_d1 = std::round(std::max(1.0, __d1x));
1361           const double __d2x =
1362             std::sqrt(__np * __1p * std::log(32 * _M_t * __1p
1363                                              / (__pi_4 * __pa)));
1364           _M_d2 = std::round(std::max(1.0, __d2x));
1366           // sqrt(pi / 2)
1367           const double __spi_2 = 1.2533141373155002512078826424055226L;
1368           _M_s1 = std::sqrt(__np * __1p) * (1 + _M_d1 / (4 * __np));
1369           _M_s2 = std::sqrt(__np * __1p) * (1 + _M_d2 / (4 * _M_t * __1p));
1370           _M_c = 2 * _M_d1 / __np;
1371           _M_a1 = std::exp(_M_c) * _M_s1 * __spi_2;
1372           const double __a12 = _M_a1 + _M_s2 * __spi_2;
1373           const double __s1s = _M_s1 * _M_s1;
1374           _M_a123 = __a12 + (std::exp(_M_d1 / (_M_t * __1p))
1375                              * 2 * __s1s / _M_d1
1376                              * std::exp(-_M_d1 * _M_d1 / (2 * __s1s)));
1377           const double __s2s = _M_s2 * _M_s2;
1378           _M_s = (_M_a123 + 2 * __s2s / _M_d2
1379                   * std::exp(-_M_d2 * _M_d2 / (2 * __s2s)));
1380           _M_lf = (std::lgamma(__np + 1)
1381                    + std::lgamma(_M_t - __np + 1));
1382           _M_lp1p = std::log(__pa / __1p);
1384           _M_q = -std::log(1 - (__p12 - __pa) / __1p);
1385         }
1386       else
1387 #endif
1388         _M_q = -std::log(1 - __p12);
1389     }
1391   template<typename _IntType>
1392     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1393       typename binomial_distribution<_IntType>::result_type
1394       binomial_distribution<_IntType>::
1395       _M_waiting(_UniformRandomNumberGenerator& __urng, _IntType __t)
1396       {
1397         _IntType __x = 0;
1398         double __sum = 0.0;
1399         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
1400           __aurng(__urng);
1402         do
1403           {
1404             const double __e = -std::log(__aurng());
1405             __sum += __e / (__t - __x);
1406             __x += 1;
1407           }
1408         while (__sum <= _M_param._M_q);
1410         return __x - 1;
1411       }
1413   /**
1414    * A rejection algorithm when t * p >= 8 and a simple waiting time
1415    * method - the second in the referenced book - otherwise.
1416    * NB: The former is available only if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1417    * is defined.
1418    *
1419    * Reference:
1420    * Devroye, L. Non-Uniform Random Variates Generation. Springer-Verlag,
1421    * New York, 1986, Ch. X, Sect. 4 (+ Errata!).
1422    */
1423   template<typename _IntType>
1424     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1425       typename binomial_distribution<_IntType>::result_type
1426       binomial_distribution<_IntType>::
1427       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1428                  const param_type& __param)
1429       {
1430         result_type __ret;
1431         const _IntType __t = __param.t();
1432         const _IntType __p = __param.p();
1433         const double __p12 = __p <= 0.5 ? __p : 1.0 - __p;
1434         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
1435           __aurng(__urng);
1437 #if _GLIBCXX_USE_C99_MATH_TR1
1438         if (!__param._M_easy)
1439           {
1440             double __x;
1442             // See comments above...
1443             const double __naf =
1444               (1 - std::numeric_limits<double>::epsilon()) / 2;
1445             const double __thr =
1446               std::numeric_limits<_IntType>::max() + __naf;
1448             const double __np = std::floor(__t * __p12);
1450             // sqrt(pi / 2)
1451             const double __spi_2 = 1.2533141373155002512078826424055226L;
1452             const double __a1 = __param._M_a1;
1453             const double __a12 = __a1 + __param._M_s2 * __spi_2;
1454             const double __a123 = __param._M_a123;
1455             const double __s1s = __param._M_s1 * __param._M_s1;
1456             const double __s2s = __param._M_s2 * __param._M_s2;
1458             bool __reject;
1459             do
1460               {
1461                 const double __u = __param._M_s * __aurng();
1463                 double __v;
1465                 if (__u <= __a1)
1466                   {
1467                     const double __n = _M_nd(__urng);
1468                     const double __y = __param._M_s1 * std::abs(__n);
1469                     __reject = __y >= __param._M_d1;
1470                     if (!__reject)
1471                       {
1472                         const double __e = -std::log(__aurng());
1473                         __x = std::floor(__y);
1474                         __v = -__e - __n * __n / 2 + __param._M_c;
1475                       }
1476                   }
1477                 else if (__u <= __a12)
1478                   {
1479                     const double __n = _M_nd(__urng);
1480                     const double __y = __param._M_s2 * std::abs(__n);
1481                     __reject = __y >= __param._M_d2;
1482                     if (!__reject)
1483                       {
1484                         const double __e = -std::log(__aurng());
1485                         __x = std::floor(-__y);
1486                         __v = -__e - __n * __n / 2;
1487                       }
1488                   }
1489                 else if (__u <= __a123)
1490                   {
1491                     const double __e1 = -std::log(__aurng());
1492                     const double __e2 = -std::log(__aurng());
1494                     const double __y = __param._M_d1
1495                                      + 2 * __s1s * __e1 / __param._M_d1;
1496                     __x = std::floor(__y);
1497                     __v = (-__e2 + __param._M_d1 * (1 / (__t - __np)
1498                                                     -__y / (2 * __s1s)));
1499                     __reject = false;
1500                   }
1501                 else
1502                   {
1503                     const double __e1 = -std::log(__aurng());
1504                     const double __e2 = -std::log(__aurng());
1506                     const double __y = __param._M_d2
1507                                      + 2 * __s2s * __e1 / __param._M_d2;
1508                     __x = std::floor(-__y);
1509                     __v = -__e2 - __param._M_d2 * __y / (2 * __s2s);
1510                     __reject = false;
1511                   }
1513                 __reject = __reject || __x < -__np || __x > __t - __np;
1514                 if (!__reject)
1515                   {
1516                     const double __lfx =
1517                       std::lgamma(__np + __x + 1)
1518                       + std::lgamma(__t - (__np + __x) + 1);
1519                     __reject = __v > __param._M_lf - __lfx
1520                              + __x * __param._M_lp1p;
1521                   }
1523                 __reject |= __x + __np >= __thr;
1524               }
1525             while (__reject);
1527             __x += __np + __naf;
1529             const _IntType __z = _M_waiting(__urng, __t - _IntType(__x));
1530             __ret = _IntType(__x) + __z;
1531           }
1532         else
1533 #endif
1534           __ret = _M_waiting(__urng, __t);
1536         if (__p12 != __p)
1537           __ret = __t - __ret;
1538         return __ret;
1539       }
1541   template<typename _IntType,
1542            typename _CharT, typename _Traits>
1543     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1544     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1545                const binomial_distribution<_IntType>& __x)
1546     {
1547       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1548       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1550       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1551       const _CharT __fill = __os.fill();
1552       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1553       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1554       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1555       __os.fill(__space);
1556       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
1558       __os << __x.t() << __space << __x.p()
1559            << __space << __x._M_nd;
1561       __os.flags(__flags);
1562       __os.fill(__fill);
1563       __os.precision(__precision);
1564       return __os;
1565     }
1567   template<typename _IntType,
1568            typename _CharT, typename _Traits>
1569     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1570     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1571                binomial_distribution<_IntType>& __x)
1572     {
1573       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1574       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1576       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1577       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1579       _IntType __t;
1580       double __p;
1581       __is >> __t >> __p >> __x._M_nd;
1582       __x.param(typename binomial_distribution<_IntType>::
1583                 param_type(__t, __p));
1585       __is.flags(__flags);
1586       return __is;
1587     }
1590   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1591     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1592     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1593                const exponential_distribution<_RealType>& __x)
1594     {
1595       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1596       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1598       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1599       const _CharT __fill = __os.fill();
1600       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1601       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1602       __os.fill(__os.widen(' '));
1603       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1605       __os << __x.lambda();
1607       __os.flags(__flags);
1608       __os.fill(__fill);
1609       __os.precision(__precision);
1610       return __os;
1611     }
1613   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1614     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1615     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1616                exponential_distribution<_RealType>& __x)
1617     {
1618       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1619       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1621       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1622       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1624       _RealType __lambda;
1625       __is >> __lambda;
1626       __x.param(typename exponential_distribution<_RealType>::
1627                 param_type(__lambda));
1629       __is.flags(__flags);
1630       return __is;
1631     }
1634   /**
1635    * Polar method due to Marsaglia.
1636    *
1637    * Devroye, L. Non-Uniform Random Variates Generation. Springer-Verlag,
1638    * New York, 1986, Ch. V, Sect. 4.4.
1639    */
1640   template<typename _RealType>
1641     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1642       typename normal_distribution<_RealType>::result_type
1643       normal_distribution<_RealType>::
1644       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1645                  const param_type& __param)
1646       {
1647         result_type __ret;
1648         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
1649           __aurng(__urng);
1651         if (_M_saved_available)
1652           {
1653             _M_saved_available = false;
1654             __ret = _M_saved;
1655           }
1656         else
1657           {
1658             result_type __x, __y, __r2;
1659             do
1660               {
1661                 __x = result_type(2.0) * __aurng() - 1.0;
1662                 __y = result_type(2.0) * __aurng() - 1.0;
1663                 __r2 = __x * __x + __y * __y;
1664               }
1665             while (__r2 > 1.0 || __r2 == 0.0);
1667             const result_type __mult = std::sqrt(-2 * std::log(__r2) / __r2);
1668             _M_saved = __x * __mult;
1669             _M_saved_available = true;
1670             __ret = __y * __mult;
1671           }
1673         __ret = __ret * __param.stddev() + __param.mean();
1674         return __ret;
1675       }
1677   template<typename _RealType>
1678     bool
1679     operator==(const std::normal_distribution<_RealType>& __d1,
1680                const std::normal_distribution<_RealType>& __d2)
1681     {
1682       if (__d1._M_param == __d2._M_param
1683           && __d1._M_saved_available == __d2._M_saved_available)
1684         {
1685           if (__d1._M_saved_available
1686               && __d1._M_saved == __d2._M_saved)
1687             return true;
1688           else if(!__d1._M_saved_available)
1689             return true;
1690           else
1691             return false;
1692         }
1693       else
1694         return false;
1695     }
1697   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1698     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1699     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1700                const normal_distribution<_RealType>& __x)
1701     {
1702       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1703       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1705       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1706       const _CharT __fill = __os.fill();
1707       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1708       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1709       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1710       __os.fill(__space);
1711       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1713       __os << __x.mean() << __space << __x.stddev()
1714            << __space << __x._M_saved_available;
1715       if (__x._M_saved_available)
1716         __os << __space << __x._M_saved;
1718       __os.flags(__flags);
1719       __os.fill(__fill);
1720       __os.precision(__precision);
1721       return __os;
1722     }
1724   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1725     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1726     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1727                normal_distribution<_RealType>& __x)
1728     {
1729       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1730       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1732       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1733       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1735       double __mean, __stddev;
1736       __is >> __mean >> __stddev
1737            >> __x._M_saved_available;
1738       if (__x._M_saved_available)
1739         __is >> __x._M_saved;
1740       __x.param(typename normal_distribution<_RealType>::
1741                 param_type(__mean, __stddev));
1743       __is.flags(__flags);
1744       return __is;
1745     }
1748   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1749     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1750     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1751                const lognormal_distribution<_RealType>& __x)
1752     {
1753       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1754       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1756       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1757       const _CharT __fill = __os.fill();
1758       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1759       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1760       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1761       __os.fill(__space);
1762       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1764       __os << __x.m() << __space << __x.s()
1765            << __space << __x._M_nd;
1767       __os.flags(__flags);
1768       __os.fill(__fill);
1769       __os.precision(__precision);
1770       return __os;
1771     }
1773   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1774     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1775     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1776                lognormal_distribution<_RealType>& __x)
1777     {
1778       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1779       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1781       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1782       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1784       _RealType __m, __s;
1785       __is >> __m >> __s >> __x._M_nd;
1786       __x.param(typename lognormal_distribution<_RealType>::
1787                 param_type(__m, __s));
1789       __is.flags(__flags);
1790       return __is;
1791     }
1794   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1795     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1796     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1797                const chi_squared_distribution<_RealType>& __x)
1798     {
1799       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1800       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1802       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1803       const _CharT __fill = __os.fill();
1804       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1805       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1806       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1807       __os.fill(__space);
1808       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1810       __os << __x.n() << __space << __x._M_gd;
1812       __os.flags(__flags);
1813       __os.fill(__fill);
1814       __os.precision(__precision);
1815       return __os;
1816     }
1818   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1819     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1820     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1821                chi_squared_distribution<_RealType>& __x)
1822     {
1823       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1824       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1826       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1827       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1829       _RealType __n;
1830       __is >> __n >> __x._M_gd;
1831       __x.param(typename chi_squared_distribution<_RealType>::
1832                 param_type(__n));
1834       __is.flags(__flags);
1835       return __is;
1836     }
1839   template<typename _RealType>
1840     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
1841       typename cauchy_distribution<_RealType>::result_type
1842       cauchy_distribution<_RealType>::
1843       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
1844                  const param_type& __p)
1845       {
1846         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
1847           __aurng(__urng);
1848         _RealType __u;
1849         do
1850           __u = __aurng();
1851         while (__u == 0.5);
1853         const _RealType __pi = 3.1415926535897932384626433832795029L;
1854         return __p.a() + __p.b() * std::tan(__pi * __u);
1855       }
1857   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1858     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1859     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1860                const cauchy_distribution<_RealType>& __x)
1861     {
1862       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1863       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1865       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1866       const _CharT __fill = __os.fill();
1867       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1868       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1869       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1870       __os.fill(__space);
1871       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1873       __os << __x.a() << __space << __x.b();
1875       __os.flags(__flags);
1876       __os.fill(__fill);
1877       __os.precision(__precision);
1878       return __os;
1879     }
1881   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1882     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1883     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1884                cauchy_distribution<_RealType>& __x)
1885     {
1886       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1887       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1889       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1890       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1892       _RealType __a, __b;
1893       __is >> __a >> __b;
1894       __x.param(typename cauchy_distribution<_RealType>::
1895                 param_type(__a, __b));
1897       __is.flags(__flags);
1898       return __is;
1899     }
1902   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1903     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1904     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1905                const fisher_f_distribution<_RealType>& __x)
1906     {
1907       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1908       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1910       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1911       const _CharT __fill = __os.fill();
1912       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1913       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1914       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1915       __os.fill(__space);
1916       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1918       __os << __x.m() << __space << __x.n()
1919            << __space << __x._M_gd_x << __space << __x._M_gd_y;
1921       __os.flags(__flags);
1922       __os.fill(__fill);
1923       __os.precision(__precision);
1924       return __os;
1925     }
1927   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1928     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1929     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1930                fisher_f_distribution<_RealType>& __x)
1931     {
1932       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1933       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1935       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1936       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1938       _RealType __m, __n;
1939       __is >> __m >> __n >> __x._M_gd_x >> __x._M_gd_y;
1940       __x.param(typename fisher_f_distribution<_RealType>::
1941                 param_type(__m, __n));
1943       __is.flags(__flags);
1944       return __is;
1945     }
1948   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1949     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1950     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
1951                const student_t_distribution<_RealType>& __x)
1952     {
1953       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
1954       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
1956       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
1957       const _CharT __fill = __os.fill();
1958       const std::streamsize __precision = __os.precision();
1959       const _CharT __space = __os.widen(' ');
1960       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
1961       __os.fill(__space);
1962       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
1964       __os << __x.n() << __space << __x._M_nd << __space << __x._M_gd;
1966       __os.flags(__flags);
1967       __os.fill(__fill);
1968       __os.precision(__precision);
1969       return __os;
1970     }
1972   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
1973     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
1974     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
1975                student_t_distribution<_RealType>& __x)
1976     {
1977       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
1978       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
1980       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
1981       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
1983       _RealType __n;
1984       __is >> __n >> __x._M_nd >> __x._M_gd;
1985       __x.param(typename student_t_distribution<_RealType>::param_type(__n));
1987       __is.flags(__flags);
1988       return __is;
1989     }
1992   template<typename _RealType>
1993     void
1994     gamma_distribution<_RealType>::param_type::
1995     _M_initialize()
1996     {
1997       _M_malpha = _M_alpha < 1.0 ? _M_alpha + _RealType(1.0) : _M_alpha;
1999       const _RealType __a1 = _M_malpha - _RealType(1.0) / _RealType(3.0);
2000       _M_a2 = _RealType(1.0) / std::sqrt(_RealType(9.0) * __a1);
2001     }
2003   /**
2004    * Marsaglia, G. and Tsang, W. W.
2005    * "A Simple Method for Generating Gamma Variables"
2006    * ACM Transactions on Mathematical Software, 26, 3, 363-372, 2000.
2007    */
2008   template<typename _RealType>
2009     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2010       typename gamma_distribution<_RealType>::result_type
2011       gamma_distribution<_RealType>::
2012       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2013                  const param_type& __param)
2014       {
2015         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
2016           __aurng(__urng);
2018         result_type __u, __v, __n;
2019         const result_type __a1 = (__param._M_malpha
2020                                   - _RealType(1.0) / _RealType(3.0));
2022         do
2023           {
2024             do
2025               {
2026                 __n = _M_nd(__urng);
2027                 __v = result_type(1.0) + __param._M_a2 * __n; 
2028               }
2029             while (__v <= 0.0);
2031             __v = __v * __v * __v;
2032             __u = __aurng();
2033           }
2034         while (__u > result_type(1.0) - 0.331 * __n * __n * __n * __n
2035                && (std::log(__u) > (0.5 * __n * __n + __a1
2036                                     * (1.0 - __v + std::log(__v)))));
2038         if (__param.alpha() == __param._M_malpha)
2039           return __a1 * __v * __param.beta();
2040         else
2041           {
2042             do
2043               __u = __aurng();
2044             while (__u == 0.0);
2045             
2046             return (std::pow(__u, result_type(1.0) / __param.alpha())
2047                     * __a1 * __v * __param.beta());
2048           }
2049       }
2051   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2052     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2053     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2054                const gamma_distribution<_RealType>& __x)
2055     {
2056       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2057       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2059       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2060       const _CharT __fill = __os.fill();
2061       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2062       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2063       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2064       __os.fill(__space);
2065       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
2067       __os << __x.alpha() << __space << __x.beta()
2068            << __space << __x._M_nd;
2070       __os.flags(__flags);
2071       __os.fill(__fill);
2072       __os.precision(__precision);
2073       return __os;
2074     }
2076   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2077     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2078     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2079                gamma_distribution<_RealType>& __x)
2080     {
2081       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2082       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2084       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2085       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2087       _RealType __alpha_val, __beta_val;
2088       __is >> __alpha_val >> __beta_val >> __x._M_nd;
2089       __x.param(typename gamma_distribution<_RealType>::
2090                 param_type(__alpha_val, __beta_val));
2092       __is.flags(__flags);
2093       return __is;
2094     }
2097   template<typename _RealType>
2098     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2099       typename weibull_distribution<_RealType>::result_type
2100       weibull_distribution<_RealType>::
2101       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2102                  const param_type& __p)
2103       {
2104         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
2105           __aurng(__urng);
2106         return __p.b() * std::pow(-std::log(__aurng()),
2107                                   result_type(1) / __p.a());
2108       }
2110   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2111     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2112     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2113                const weibull_distribution<_RealType>& __x)
2114     {
2115       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2116       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2118       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2119       const _CharT __fill = __os.fill();
2120       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2121       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2122       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2123       __os.fill(__space);
2124       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
2126       __os << __x.a() << __space << __x.b();
2128       __os.flags(__flags);
2129       __os.fill(__fill);
2130       __os.precision(__precision);
2131       return __os;
2132     }
2134   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2135     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2136     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2137                weibull_distribution<_RealType>& __x)
2138     {
2139       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2140       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2142       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2143       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2145       _RealType __a, __b;
2146       __is >> __a >> __b;
2147       __x.param(typename weibull_distribution<_RealType>::
2148                 param_type(__a, __b));
2150       __is.flags(__flags);
2151       return __is;
2152     }
2155   template<typename _RealType>
2156     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2157       typename extreme_value_distribution<_RealType>::result_type
2158       extreme_value_distribution<_RealType>::
2159       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2160                  const param_type& __p)
2161       {
2162         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, result_type>
2163           __aurng(__urng);
2164         return __p.a() - __p.b() * std::log(-std::log(__aurng()));
2165       }
2167   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2168     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2169     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2170                const extreme_value_distribution<_RealType>& __x)
2171     {
2172       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2173       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2175       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2176       const _CharT __fill = __os.fill();
2177       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2178       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2179       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2180       __os.fill(__space);
2181       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
2183       __os << __x.a() << __space << __x.b();
2185       __os.flags(__flags);
2186       __os.fill(__fill);
2187       __os.precision(__precision);
2188       return __os;
2189     }
2191   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2192     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2193     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2194                extreme_value_distribution<_RealType>& __x)
2195     {
2196       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2197       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2199       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2200       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2202       _RealType __a, __b;
2203       __is >> __a >> __b;
2204       __x.param(typename extreme_value_distribution<_RealType>::
2205                 param_type(__a, __b));
2207       __is.flags(__flags);
2208       return __is;
2209     }
2212   template<typename _IntType>
2213     void
2214     discrete_distribution<_IntType>::param_type::
2215     _M_initialize()
2216     {
2217       if (_M_prob.size() < 2)
2218         {
2219           _M_prob.clear();
2220           return;
2221         }
2223       const double __sum = std::accumulate(_M_prob.begin(),
2224                                            _M_prob.end(), 0.0);
2225       // Now normalize the probabilites.
2226       __detail::__transform(_M_prob.begin(), _M_prob.end(), _M_prob.begin(),
2227                           std::bind2nd(std::divides<double>(), __sum));
2228       // Accumulate partial sums.
2229       _M_cp.reserve(_M_prob.size());
2230       std::partial_sum(_M_prob.begin(), _M_prob.end(),
2231                        std::back_inserter(_M_cp));
2232       // Make sure the last cumulative probability is one.
2233       _M_cp[_M_cp.size() - 1] = 1.0;
2234     }
2236   template<typename _IntType>
2237     template<typename _Func>
2238       discrete_distribution<_IntType>::param_type::
2239       param_type(size_t __nw, double __xmin, double __xmax, _Func __fw)
2240       : _M_prob(), _M_cp()
2241       {
2242         const size_t __n = __nw == 0 ? 1 : __nw;
2243         const double __delta = (__xmax - __xmin) / __n;
2245         _M_prob.reserve(__n);
2246         for (size_t __k = 0; __k < __nw; ++__k)
2247           _M_prob.push_back(__fw(__xmin + __k * __delta + 0.5 * __delta));
2249         _M_initialize();
2250       }
2252   template<typename _IntType>
2253     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2254       typename discrete_distribution<_IntType>::result_type
2255       discrete_distribution<_IntType>::
2256       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2257                  const param_type& __param)
2258       {
2259         if (__param._M_cp.empty())
2260           return result_type(0);
2262         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
2263           __aurng(__urng);
2265         const double __p = __aurng();
2266         auto __pos = std::lower_bound(__param._M_cp.begin(),
2267                                       __param._M_cp.end(), __p);
2269         return __pos - __param._M_cp.begin();
2270       }
2272   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
2273     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2274     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2275                const discrete_distribution<_IntType>& __x)
2276     {
2277       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2278       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2280       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2281       const _CharT __fill = __os.fill();
2282       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2283       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2284       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2285       __os.fill(__space);
2286       __os.precision(std::numeric_limits<double>::max_digits10);
2288       std::vector<double> __prob = __x.probabilities();
2289       __os << __prob.size();
2290       for (auto __dit = __prob.begin(); __dit != __prob.end(); ++__dit)
2291         __os << __space << *__dit;
2293       __os.flags(__flags);
2294       __os.fill(__fill);
2295       __os.precision(__precision);
2296       return __os;
2297     }
2299   template<typename _IntType, typename _CharT, typename _Traits>
2300     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2301     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2302                discrete_distribution<_IntType>& __x)
2303     {
2304       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2305       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2307       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2308       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2310       size_t __n;
2311       __is >> __n;
2313       std::vector<double> __prob_vec;
2314       __prob_vec.reserve(__n);
2315       for (; __n != 0; --__n)
2316         {
2317           double __prob;
2318           __is >> __prob;
2319           __prob_vec.push_back(__prob);
2320         }
2322       __x.param(typename discrete_distribution<_IntType>::
2323                 param_type(__prob_vec.begin(), __prob_vec.end()));
2325       __is.flags(__flags);
2326       return __is;
2327     }
2330   template<typename _RealType>
2331     void
2332     piecewise_constant_distribution<_RealType>::param_type::
2333     _M_initialize()
2334     {
2335       if (_M_int.size() < 2
2336           || (_M_int.size() == 2
2337               && _M_int[0] == _RealType(0)
2338               && _M_int[1] == _RealType(1)))
2339         {
2340           _M_int.clear();
2341           _M_den.clear();
2342           return;
2343         }
2345       const double __sum = std::accumulate(_M_den.begin(),
2346                                            _M_den.end(), 0.0);
2348       __detail::__transform(_M_den.begin(), _M_den.end(), _M_den.begin(),
2349                             std::bind2nd(std::divides<double>(), __sum));
2351       _M_cp.reserve(_M_den.size());
2352       std::partial_sum(_M_den.begin(), _M_den.end(),
2353                        std::back_inserter(_M_cp));
2355       // Make sure the last cumulative probability is one.
2356       _M_cp[_M_cp.size() - 1] = 1.0;
2358       for (size_t __k = 0; __k < _M_den.size(); ++__k)
2359         _M_den[__k] /= _M_int[__k + 1] - _M_int[__k];
2360     }
2362   template<typename _RealType>
2363     template<typename _InputIteratorB, typename _InputIteratorW>
2364       piecewise_constant_distribution<_RealType>::param_type::
2365       param_type(_InputIteratorB __bbegin,
2366                  _InputIteratorB __bend,
2367                  _InputIteratorW __wbegin)
2368       : _M_int(), _M_den(), _M_cp()
2369       {
2370         if (__bbegin != __bend)
2371           {
2372             for (;;)
2373               {
2374                 _M_int.push_back(*__bbegin);
2375                 ++__bbegin;
2376                 if (__bbegin == __bend)
2377                   break;
2379                 _M_den.push_back(*__wbegin);
2380                 ++__wbegin;
2381               }
2382           }
2384         _M_initialize();
2385       }
2387   template<typename _RealType>
2388     template<typename _Func>
2389       piecewise_constant_distribution<_RealType>::param_type::
2390       param_type(initializer_list<_RealType> __bl, _Func __fw)
2391       : _M_int(), _M_den(), _M_cp()
2392       {
2393         _M_int.reserve(__bl.size());
2394         for (auto __biter = __bl.begin(); __biter != __bl.end(); ++__biter)
2395           _M_int.push_back(*__biter);
2397         _M_den.reserve(_M_int.size() - 1);
2398         for (size_t __k = 0; __k < _M_int.size() - 1; ++__k)
2399           _M_den.push_back(__fw(0.5 * (_M_int[__k + 1] + _M_int[__k])));
2401         _M_initialize();
2402       }
2404   template<typename _RealType>
2405     template<typename _Func>
2406       piecewise_constant_distribution<_RealType>::param_type::
2407       param_type(size_t __nw, _RealType __xmin, _RealType __xmax, _Func __fw)
2408       : _M_int(), _M_den(), _M_cp()
2409       {
2410         const size_t __n = __nw == 0 ? 1 : __nw;
2411         const _RealType __delta = (__xmax - __xmin) / __n;
2413         _M_int.reserve(__n + 1);
2414         for (size_t __k = 0; __k <= __nw; ++__k)
2415           _M_int.push_back(__xmin + __k * __delta);
2417         _M_den.reserve(__n);
2418         for (size_t __k = 0; __k < __nw; ++__k)
2419           _M_den.push_back(__fw(_M_int[__k] + 0.5 * __delta));
2421         _M_initialize();
2422       }
2424   template<typename _RealType>
2425     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2426       typename piecewise_constant_distribution<_RealType>::result_type
2427       piecewise_constant_distribution<_RealType>::
2428       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2429                  const param_type& __param)
2430       {
2431         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
2432           __aurng(__urng);
2434         const double __p = __aurng();
2435         if (__param._M_cp.empty())
2436           return __p;
2438         auto __pos = std::lower_bound(__param._M_cp.begin(),
2439                                       __param._M_cp.end(), __p);
2440         const size_t __i = __pos - __param._M_cp.begin();
2442         const double __pref = __i > 0 ? __param._M_cp[__i - 1] : 0.0;
2444         return __param._M_int[__i] + (__p - __pref) / __param._M_den[__i];
2445       }
2447   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2448     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2449     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2450                const piecewise_constant_distribution<_RealType>& __x)
2451     {
2452       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2453       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2455       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2456       const _CharT __fill = __os.fill();
2457       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2458       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2459       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2460       __os.fill(__space);
2461       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
2463       std::vector<_RealType> __int = __x.intervals();
2464       __os << __int.size() - 1;
2466       for (auto __xit = __int.begin(); __xit != __int.end(); ++__xit)
2467         __os << __space << *__xit;
2469       std::vector<double> __den = __x.densities();
2470       for (auto __dit = __den.begin(); __dit != __den.end(); ++__dit)
2471         __os << __space << *__dit;
2473       __os.flags(__flags);
2474       __os.fill(__fill);
2475       __os.precision(__precision);
2476       return __os;
2477     }
2479   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2480     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2481     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2482                piecewise_constant_distribution<_RealType>& __x)
2483     {
2484       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2485       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2487       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2488       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2490       size_t __n;
2491       __is >> __n;
2493       std::vector<_RealType> __int_vec;
2494       __int_vec.reserve(__n + 1);
2495       for (size_t __i = 0; __i <= __n; ++__i)
2496         {
2497           _RealType __int;
2498           __is >> __int;
2499           __int_vec.push_back(__int);
2500         }
2502       std::vector<double> __den_vec;
2503       __den_vec.reserve(__n);
2504       for (size_t __i = 0; __i < __n; ++__i)
2505         {
2506           double __den;
2507           __is >> __den;
2508           __den_vec.push_back(__den);
2509         }
2511       __x.param(typename piecewise_constant_distribution<_RealType>::
2512           param_type(__int_vec.begin(), __int_vec.end(), __den_vec.begin()));
2514       __is.flags(__flags);
2515       return __is;
2516     }
2519   template<typename _RealType>
2520     void
2521     piecewise_linear_distribution<_RealType>::param_type::
2522     _M_initialize()
2523     {
2524       if (_M_int.size() < 2
2525           || (_M_int.size() == 2
2526               && _M_int[0] == _RealType(0)
2527               && _M_int[1] == _RealType(1)
2528               && _M_den[0] == _M_den[1]))
2529         {
2530           _M_int.clear();
2531           _M_den.clear();
2532           return;
2533         }
2535       double __sum = 0.0;
2536       _M_cp.reserve(_M_int.size() - 1);
2537       _M_m.reserve(_M_int.size() - 1);
2538       for (size_t __k = 0; __k < _M_int.size() - 1; ++__k)
2539         {
2540           const _RealType __delta = _M_int[__k + 1] - _M_int[__k];
2541           __sum += 0.5 * (_M_den[__k + 1] + _M_den[__k]) * __delta;
2542           _M_cp.push_back(__sum);
2543           _M_m.push_back((_M_den[__k + 1] - _M_den[__k]) / __delta);
2544         }
2546       //  Now normalize the densities...
2547       __detail::__transform(_M_den.begin(), _M_den.end(), _M_den.begin(),
2548                           std::bind2nd(std::divides<double>(), __sum));
2549       //  ... and partial sums... 
2550       __detail::__transform(_M_cp.begin(), _M_cp.end(), _M_cp.begin(),
2551                             std::bind2nd(std::divides<double>(), __sum));
2552       //  ... and slopes.
2553       __detail::__transform(_M_m.begin(), _M_m.end(), _M_m.begin(),
2554                             std::bind2nd(std::divides<double>(), __sum));
2555       //  Make sure the last cumulative probablility is one.
2556       _M_cp[_M_cp.size() - 1] = 1.0;
2557      }
2559   template<typename _RealType>
2560     template<typename _InputIteratorB, typename _InputIteratorW>
2561       piecewise_linear_distribution<_RealType>::param_type::
2562       param_type(_InputIteratorB __bbegin,
2563                  _InputIteratorB __bend,
2564                  _InputIteratorW __wbegin)
2565       : _M_int(), _M_den(), _M_cp(), _M_m()
2566       {
2567         for (; __bbegin != __bend; ++__bbegin, ++__wbegin)
2568           {
2569             _M_int.push_back(*__bbegin);
2570             _M_den.push_back(*__wbegin);
2571           }
2573         _M_initialize();
2574       }
2576   template<typename _RealType>
2577     template<typename _Func>
2578       piecewise_linear_distribution<_RealType>::param_type::
2579       param_type(initializer_list<_RealType> __bl, _Func __fw)
2580       : _M_int(), _M_den(), _M_cp(), _M_m()
2581       {
2582         _M_int.reserve(__bl.size());
2583         _M_den.reserve(__bl.size());
2584         for (auto __biter = __bl.begin(); __biter != __bl.end(); ++__biter)
2585           {
2586             _M_int.push_back(*__biter);
2587             _M_den.push_back(__fw(*__biter));
2588           }
2590         _M_initialize();
2591       }
2593   template<typename _RealType>
2594     template<typename _Func>
2595       piecewise_linear_distribution<_RealType>::param_type::
2596       param_type(size_t __nw, _RealType __xmin, _RealType __xmax, _Func __fw)
2597       : _M_int(), _M_den(), _M_cp(), _M_m()
2598       {
2599         const size_t __n = __nw == 0 ? 1 : __nw;
2600         const _RealType __delta = (__xmax - __xmin) / __n;
2602         _M_int.reserve(__n + 1);
2603         _M_den.reserve(__n + 1);
2604         for (size_t __k = 0; __k <= __nw; ++__k)
2605           {
2606             _M_int.push_back(__xmin + __k * __delta);
2607             _M_den.push_back(__fw(_M_int[__k] + __delta));
2608           }
2610         _M_initialize();
2611       }
2613   template<typename _RealType>
2614     template<typename _UniformRandomNumberGenerator>
2615       typename piecewise_linear_distribution<_RealType>::result_type
2616       piecewise_linear_distribution<_RealType>::
2617       operator()(_UniformRandomNumberGenerator& __urng,
2618                  const param_type& __param)
2619       {
2620         __detail::_Adaptor<_UniformRandomNumberGenerator, double>
2621           __aurng(__urng);
2623         const double __p = __aurng();
2624         if (__param._M_cp.empty())
2625           return __p;
2627         auto __pos = std::lower_bound(__param._M_cp.begin(),
2628                                       __param._M_cp.end(), __p);
2629         const size_t __i = __pos - __param._M_cp.begin();
2631         const double __pref = __i > 0 ? __param._M_cp[__i - 1] : 0.0;
2633         const double __a = 0.5 * __param._M_m[__i];
2634         const double __b = __param._M_den[__i];
2635         const double __cm = __p - __pref;
2637         _RealType __x = __param._M_int[__i];
2638         if (__a == 0)
2639           __x += __cm / __b;
2640         else
2641           {
2642             const double __d = __b * __b + 4.0 * __a * __cm;
2643             __x += 0.5 * (std::sqrt(__d) - __b) / __a;
2644           }
2646         return __x;
2647       }
2649   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2650     std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2651     operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2652                const piecewise_linear_distribution<_RealType>& __x)
2653     {
2654       typedef std::basic_ostream<_CharT, _Traits>  __ostream_type;
2655       typedef typename __ostream_type::ios_base    __ios_base;
2657       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __os.flags();
2658       const _CharT __fill = __os.fill();
2659       const std::streamsize __precision = __os.precision();
2660       const _CharT __space = __os.widen(' ');
2661       __os.flags(__ios_base::scientific | __ios_base::left);
2662       __os.fill(__space);
2663       __os.precision(std::numeric_limits<_RealType>::max_digits10);
2665       std::vector<_RealType> __int = __x.intervals();
2666       __os << __int.size() - 1;
2668       for (auto __xit = __int.begin(); __xit != __int.end(); ++__xit)
2669         __os << __space << *__xit;
2671       std::vector<double> __den = __x.densities();
2672       for (auto __dit = __den.begin(); __dit != __den.end(); ++__dit)
2673         __os << __space << *__dit;
2675       __os.flags(__flags);
2676       __os.fill(__fill);
2677       __os.precision(__precision);
2678       return __os;
2679     }
2681   template<typename _RealType, typename _CharT, typename _Traits>
2682     std::basic_istream<_CharT, _Traits>&
2683     operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2684                piecewise_linear_distribution<_RealType>& __x)
2685     {
2686       typedef std::basic_istream<_CharT, _Traits>  __istream_type;
2687       typedef typename __istream_type::ios_base    __ios_base;
2689       const typename __ios_base::fmtflags __flags = __is.flags();
2690       __is.flags(__ios_base::dec | __ios_base::skipws);
2692       size_t __n;
2693       __is >> __n;
2695       std::vector<_RealType> __int_vec;
2696       __int_vec.reserve(__n + 1);
2697       for (size_t __i = 0; __i <= __n; ++__i)
2698         {
2699           _RealType __int;
2700           __is >> __int;
2701           __int_vec.push_back(__int);
2702         }
2704       std::vector<double> __den_vec;
2705       __den_vec.reserve(__n + 1);
2706       for (size_t __i = 0; __i <= __n; ++__i)
2707         {
2708           double __den;
2709           __is >> __den;
2710           __den_vec.push_back(__den);
2711         }
2713       __x.param(typename piecewise_linear_distribution<_RealType>::
2714           param_type(__int_vec.begin(), __int_vec.end(), __den_vec.begin()));
2716       __is.flags(__flags);
2717       return __is;
2718     }
2721   template<typename _IntType>
2722     seed_seq::seed_seq(std::initializer_list<_IntType> __il)
2723     {
2724       for (auto __iter = __il.begin(); __iter != __il.end(); ++__iter)
2725         _M_v.push_back(__detail::__mod<result_type,
2726                        __detail::_Shift<result_type, 32>::__value>(*__iter));
2727     }
2729   template<typename _InputIterator>
2730     seed_seq::seed_seq(_InputIterator __begin, _InputIterator __end)
2731     {
2732       for (_InputIterator __iter = __begin; __iter != __end; ++__iter)
2733         _M_v.push_back(__detail::__mod<result_type,
2734                        __detail::_Shift<result_type, 32>::__value>(*__iter));
2735     }
2737   template<typename _RandomAccessIterator>
2738     void
2739     seed_seq::generate(_RandomAccessIterator __begin,
2740                        _RandomAccessIterator __end)
2741     {
2742       typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
2743         _Type;
2745       if (__begin == __end)
2746         return;
2748       std::fill(__begin, __end, _Type(0x8b8b8b8bu));
2750       const size_t __n = __end - __begin;
2751       const size_t __s = _M_v.size();
2752       const size_t __t = (__n >= 623) ? 11
2753                        : (__n >=  68) ? 7
2754                        : (__n >=  39) ? 5
2755                        : (__n >=   7) ? 3
2756                        : (__n - 1) / 2;
2757       const size_t __p = (__n - __t) / 2;
2758       const size_t __q = __p + __t;
2759       const size_t __m = std::max(__s + 1, __n);
2761       for (size_t __k = 0; __k < __m; ++__k)
2762         {
2763           _Type __arg = (__begin[__k % __n]
2764                          ^ __begin[(__k + __p) % __n]
2765                          ^ __begin[(__k - 1) % __n]);
2766           _Type __r1 = __arg ^ (__arg << 27);
2767           __r1 = __detail::__mod<_Type, __detail::_Shift<_Type, 32>::__value,
2768                                  1664525u, 0u>(__r1);
2769           _Type __r2 = __r1;
2770           if (__k == 0)
2771             __r2 += __s;
2772           else if (__k <= __s)
2773             __r2 += __k % __n + _M_v[__k - 1];
2774           else
2775             __r2 += __k % __n;
2776           __r2 = __detail::__mod<_Type,
2777                    __detail::_Shift<_Type, 32>::__value>(__r2);
2778           __begin[(__k + __p) % __n] += __r1;
2779           __begin[(__k + __q) % __n] += __r2;
2780           __begin[__k % __n] = __r2;
2781         }
2783       for (size_t __k = __m; __k < __m + __n; ++__k)
2784         {
2785           _Type __arg = (__begin[__k % __n]
2786                          + __begin[(__k + __p) % __n]
2787                          + __begin[(__k - 1) % __n]);
2788           _Type __r3 = __arg ^ (__arg << 27);
2789           __r3 = __detail::__mod<_Type, __detail::_Shift<_Type, 32>::__value,
2790                                  1566083941u, 0u>(__r3);
2791           _Type __r4 = __r3 - __k % __n;
2792           __r4 = __detail::__mod<_Type,
2793                    __detail::_Shift<_Type, 32>::__value>(__r4);
2794           __begin[(__k + __p) % __n] ^= __r4;
2795           __begin[(__k + __q) % __n] ^= __r3;
2796           __begin[__k % __n] = __r4;
2797         }
2798     }
2800   template<typename _RealType, size_t __bits,
2801            typename _UniformRandomNumberGenerator>
2802     _RealType
2803     generate_canonical(_UniformRandomNumberGenerator& __urng)
2804     {
2805       const size_t __b
2806         = std::min(static_cast<size_t>(std::numeric_limits<_RealType>::digits),
2807                    __bits);
2808       const long double __r = static_cast<long double>(__urng.max())
2809                             - static_cast<long double>(__urng.min()) + 1.0L;
2810       const size_t __log2r = std::log(__r) / std::log(2.0L);
2811       size_t __k = std::max<size_t>(1UL, (__b + __log2r - 1UL) / __log2r);
2812       _RealType __sum = _RealType(0);
2813       _RealType __tmp = _RealType(1);
2814       for (; __k != 0; --__k)
2815         {
2816           __sum += _RealType(__urng() - __urng.min()) * __tmp;
2817           __tmp *= __r;
2818         }
2819       return __sum / __tmp;
2820     }
2821 _GLIBCXX_END_NAMESPACE
2823 #endif