OSDN Git Service

#37287 (2.2.0.85) z-term.c, z-rand.c, z-form.c 中のVCコンパイラ警告を修正。C4710は抑制。 / Fix warning...
[hengband/hengband.git] / src / z-rand.c
index a418734..9ca8786 100644 (file)
@@ -1,4 +1,4 @@
-/* File: z-rand.c */
+/* File: z-rand.c */
 
 /*
  * Copyright (c) 1997 Ben Harrison, and others
 
 /* Purpose: a simple random number generator -BEN- */
 
+#if defined(WINDOWS)
+#include <Windows.h>
+#endif
+
 #include "z-rand.h"
 
 
@@ -66,10 +70,69 @@ u32b Rand_state[RAND_DEG] = {
 };
 
 
+typedef struct {
+       u32b dw[2];
+} u64b;
+
+static u64b u64b_xor(u64b a, u64b b)
+{
+       u64b result;
+
+       result.dw[0] = a.dw[0] ^ b.dw[0];
+       result.dw[1] = a.dw[1] ^ b.dw[1];
+
+       return result;
+}
+
+static u64b u64b_shiftl(u64b x, int k)
+{
+       u64b result;
+
+       if (k < 32) {
+               result.dw[1] = (x.dw[1] << k) | (x.dw[0] >> (32 - k));
+               result.dw[0] = (x.dw[0] << k);
+       }
+       else {
+               result.dw[1] = (x.dw[0] << (k - 32));
+               result.dw[0] = 0;
+       }
+
+       return result;
+}
+
+static u64b u64b_rotl(u64b x, int k)
+{
+       u64b result;
+
+       if (k < 32) {
+               result.dw[0] = (x.dw[0] << k) | (x.dw[1] >> (32 - k));
+               result.dw[1] = (x.dw[1] << k) | (x.dw[0] >> (32 - k));
+       }
+       else {
+               result.dw[0] = (x.dw[0] >> (64 - k)) | (x.dw[1] << (k - 32));
+               result.dw[1] = (x.dw[1] >> (64 - k)) | (x.dw[0] << (k - 32));
+       }
+
+       return result;
+}
+
+static u64b u64b_add(u64b a, u64b b)
+{
+       u64b result;
+
+       result.dw[0] = a.dw[0] + b.dw[0];
+       result.dw[1] = a.dw[1] + b.dw[1];
+
+       if (result.dw[0] < a.dw[0])
+               result.dw[1] ++;
+
+       return result;
+}
+
 /*
  * Initialize Xorshift Algorithm state
  */
-static void Rand_Xorshift_init(u32b seed, u32b* state)
+static void Rand_Xorshift_seed(u32b seed, u32b* state)
 {
        int i;
 
@@ -80,6 +143,7 @@ static void Rand_Xorshift_init(u32b seed, u32b* state)
        }
 }
 
+#if 0
 /*
  * Xorshift Algorithm
  */
@@ -95,13 +159,70 @@ static u32b Rand_Xorshift(u32b* state)
 
        return state[3];
 }
+#endif
+
+/*
+ * Xoroshiro128+ Algorithm
+ */
+static u32b Rand_Xoroshiro128plus(u32b* state)
+{
+       const u64b s0 = *((u64b*)state);
+       u64b s1 = *((u64b*)state + 1);
+       const u64b result = u64b_add(s0, s1);
+
+       s1 = u64b_xor(s0, s1);
+       *((u64b*)state) = u64b_xor(u64b_xor(u64b_rotl(s0, 55), s1), u64b_shiftl(s1, 14));
+       *((u64b*)state + 1) = u64b_rotl(s1, 36);
+
+       return result.dw[0];
+}
+
+static const u32b Rand_Xorshift_max = 0xFFFFFFFF;
 
 /*
  * Initialize the RNG using a new seed
  */
-void Rand_state_init(u32b seed)
+void Rand_state_set(u32b seed)
+{
+       Rand_Xorshift_seed(seed, Rand_state);
+}
+
+void Rand_state_init(void)
 {
-       Rand_Xorshift_init(seed, Rand_state);
+#ifdef RNG_DEVICE
+
+       FILE *fp = fopen(RNG_DEVICE, "r");
+       
+       do {
+               fread(Rand_state, sizeof(Rand_state[0]), 4, fp);
+       } while ((Rand_state[0] | Rand_state[1] | Rand_state[2] | Rand_state[3]) == 0);
+       
+       fclose(fp);
+
+#elif defined(WINDOWS)
+
+       HCRYPTPROV hProvider;
+
+       CryptAcquireContext(&hProvider, NULL, NULL, PROV_RSA_FULL, 0);
+
+       do {
+               CryptGenRandom(hProvider, sizeof(Rand_state[0]) * 4, (BYTE*)Rand_state);
+       } while ((Rand_state[0] | Rand_state[1] | Rand_state[2] | Rand_state[3]) == 0);
+
+       CryptReleaseContext(hProvider, 0);      
+
+#else
+
+       /* Basic seed */
+       u32b seed = (time(NULL));
+#ifdef SET_UID
+       /* Mutate the seed on Unix machines */
+       seed = ((seed >> 3) * (getpid() << 1));
+#endif
+       /* Seed the RNG */
+       Rand_state_set(seed);
+
+#endif
 }
 
 /*
@@ -132,13 +253,28 @@ void Rand_state_restore(u32b* backup_state)
 /*
  * Extract a "random" number from 0 to m-1, via "division"
  */
-s32b Rand_div(u32b m)
+static s32b Rand_div_impl(s32b m, u32b* state)
 {
+       u32b scaling;
+       u32b past;
+       u32b ret;
+
        /* Hack -- simple case */
        if (m <= 1) return (0);
 
-       /* Use the value */
-       return Rand_Xorshift(Rand_state) % m;
+       scaling = Rand_Xorshift_max / m;
+       past = scaling * m;
+
+       do {
+               ret = Rand_Xoroshiro128plus(state);
+       } while (ret >= past);
+
+       return ret / scaling;
+}
+
+s32b Rand_div(s32b m)
+{
+       return Rand_div_impl(m, Rand_state);
 }
 
 
@@ -226,7 +362,7 @@ s16b randnor(int mean, int stand)
        s16b high = RANDNOR_NUM;
 
        /* Paranoia */
-       if (stand < 1) return (mean);
+       if (stand < 1) return (s16b)(mean);
 
        /* Roll for probability */
        tmp = (s16b)randint0(32768);
@@ -245,7 +381,7 @@ s16b randnor(int mean, int stand)
                /* Move left otherwise */
                else
                {
-                       high = mid;
+                       high = (s16b)mid;
                }
        }
 
@@ -268,7 +404,7 @@ s16b damroll(int num, int sides)
 {
        int i, sum = 0;
        for (i = 0; i < num; i++) sum += randint1(sides);
-       return (sum);
+       return (s16b)(sum);
 }
 
 
@@ -319,7 +455,7 @@ s32b div_round(s32b n, s32b d)
  *
  * Could also use rand() from <stdlib.h> directly. XXX XXX XXX
  */
-u32b Rand_external(u32b m)
+s32b Rand_external(s32b m)
 {
        static bool initialized = FALSE;
        static u32b Rand_state_external[4];
@@ -327,10 +463,10 @@ u32b Rand_external(u32b m)
        if (!initialized)
        {
                /* Initialize with new seed */
-               u32b seed = time(NULL);
-               Rand_Xorshift_init(seed, Rand_state_external);
+               u32b seed = (u32b)time(NULL);
+               Rand_Xorshift_seed(seed, Rand_state_external);
                initialized = TRUE;
        }
 
-       return Rand_Xorshift(Rand_state_external) % m;
+       return Rand_div_impl(m, Rand_state_external);
 }