HSPでコルーチンを使った乱数ジェネレーターの実装。

newlabの使い道を頑張って考えてみる

HSPにもコルーチンがあるということに衝撃を受けたので、線形合同法で簡単に乱数ジェネレーターを作ってみました。
乱数と言ったらジェネレーター、ジェネレーターっと言ったら乱数みたいな。
ちなみにコルーチンを使わない乱数ジェネレーターは以前別に実装しています。XorShiftの実装

実行例

【乱数ジェネレーター】

34
10618
34

251
8804
251

1770
61641
1770

12403
38290
12403

21299
5903
21299

シード値が同一な上段と下段は同じ値が取得できます。

線形合同法

まず、線形合同法とは。

X_n = (A × X_n-1 + C) mod M

の式によって求まる最も簡単な乱数のひとつです。
X₀・A・C・Mは初期値としてシード値として与え、
X_nの値は常に変化します。

実装

#runtime "hsp3cl"

#module __RandGen Xn,A,C,M,yieId,value
    #define global RandGen(%1,%2=3,%3=7,%4=13,%5=0xFFFF) \
        dimtype %1,5 :\
        newmod %1,__RandGen,%2,%3,%4,%5
    #modinit int X0,int _A,int _C,int _M
        Xn=X0: A=_A: C=_C: M=_M
        newlab yieId,1: return
        *infLoop
            Xn=(A*Xn+C)\M
            value=Xn
            newlab yieId,1: return
        goto*infLoop
    return

    #modcfunc genNextValue
        gosub yieId
    return value
#global

#module Program
    #deffunc main
        sdim _input
        mes "【乱数ジェネレーター】"
        RandGen g1
        RandGen g2,1515
        RandGen g3
        repeat
            input _input,,1
            mes genNextValue(g1)
            mes genNextValue(g2)
            mes genNextValue(g3)
        loop

    return
#global
main

複数のジェネレーターを保持するためにモジュール型変数を使用しています。
細かいコルーチン文法については元記事参照。
なお、コルーチン内のループはreturnを挟むため、cntが破綻してしまうrepeatの使用は避けています。

比較の実装(Node.js)

比較用にJavaScriptでジェネレーターを用いた実装を載せておきます。

function* RandGen(Xn=3,A=7,C=13,M=0xFFFF){
    for(;;){
        yield Xn=(A*Xn+C)%M
    }
}

(async function(){
    console.log("【乱数ジェネレーター】");
    const g1=RandGen();
    const g2=RandGen(1515);
    const g3=RandGen();
    for(;;){
        await new Promise(res=>process.stdin.once("data",res));
        console.log(g1.next().value);
        console.log(g2.next().value);
        console.log(g3.next().value);
    }
})();

おまけ

見た目をjsとかをその他のyieldな言語に近づけてみた。

#runtime "hsp3cl"

#module __RandGen Xn,A,C,M,yieId,value
    #define yieId(%1="__undefined__") value=%1: newlab rezume,1: return
    #modfunc genNext
        gosub rezume: return
    #modcfunc genValue
        return value
    #modcfunc genNextValue
        gosub rezume: return value

    #define global RandGen(%1,%2=3,%3=7,%4=13,%5=0xFFFF) \
        dimtype %1,5 :\
        newmod %1,__RandGen,%2,%3,%4,%5
    #modinit int seed,int _A,int _C,int _M
        Xn=seed: A=_A: C=_C: M=_M
        yieId
        *infLoop
            Xn=(A*Xn+C)\M
            yieId Xn
        goto*infLoop
    return
#global

#module Program
    #deffunc main
        sdim _input
        mes "【乱数ジェネレーター】"
        RandGen g1
        genNext g1
        RandGen g2,1515
        RandGen g3
        repeat
            input _input,,1
            mes genNextValue(g1)
            mes genNextValue(g2)
            mes genNextValue(g3)
        loop

    return
#global
main

終わりに

結構普通のコルーチン(ジェネレーター)として使えて満足でした。
モジュールの代わりに特異な変数を埋め込んだdefineでも行けるかな?