6、伪随机数生成器：互补乘加、基于计数器及组合生成器的深入解析

伪随机数生成器：互补乘加、基于计数器及组合生成器的深入解析

在随机数生成领域，有多种类型的生成器，它们各有特点和优势。本文将详细介绍互补乘加生成器（CMWC）、基于计数器的生成器以及组合生成器，包括它们的原理、代码实现和性能特点。

1. 互补乘加生成器（CMWC）

CMWC 生成器由 Marsaglia 提出，实现简单且周期极长，远超 Mersenne Twister 生成器。

1.1 代码实现

以下是 CMWC 生成器的代码：

#define R 4096
#define A 18782ULL
uint32_t Q[R];
uint32_t c=362436; // c < 809430660

uint32_t CMWC(void) {
    static uint32_t i=R-1;
    uint64_t t;
    uint32_t x, m=0xFFFFFFFE;

    i = (i+1) & (R-1);
    t = A*Q[i] + c;
    c = t >> 32;
    x = t+c;
    if (x < c) { x++; c++; }
    Q[i] = m-x;
    return Q[i];
}

在调用该生成器之前，需要对状态 Q 进行初始化。可以使用 xorshift 快速初始化状态：

void CMWC_init(void) {
    int i;