src/rand/GaloisLFSR.hpp

   1 #ifndef BLANK_RAND_GALOISLFSR_HPP_
   2 #define BLANK_RAND_GALOISLFSR_HPP_
   3
   4 #include <cstdint>
   5 #include <limits>
   6
   7
   8 namespace blank {
   9
  10 class GaloisLFSR {
  11
  12 public:
  13         // seed should be non-zero
  14         explicit GaloisLFSR(std::uint64_t seed) noexcept;
  15
  16         // get the next bit
  17         bool operator ()() noexcept;
  18
  19         template<class T>
  20         T operator ()(T &out) noexcept {
  21                 constexpr int num_bits =
  22                         std::numeric_limits<T>::digits +
  23                         std::numeric_limits<T>::is_signed;
  24                 for (int i = 0; i < num_bits; ++i) {
  25                         operator ()();
  26                 }
  27                 return out = static_cast<T>(state);
  28         }
  29
  30 private:
  31         std::uint64_t state;
  32         // bits 64, 63, 61, and 60 set to 1 (counting from 1 lo to hi)
  33         static constexpr std::uint64_t mask = 0xD800000000000000;
  34
  35 };
  36 }
  37
  38 #endif