仅需要1位时就充分利用256个随机位

Question

我正在做一些蒙特卡勒模拟。 CSPRNG太昂贵了，所以我改用xoshiro256**生成器，其名称暗示用随机位填充四个64位无符号整数。

在我的用例中，每次只需要一个随机位，但是仅提取最低位似乎是巨大的浪费。

static uint64_t s[4] = { /* SEED */ };

static inline unsigned random_bernoulli(void) {
    next(s);
    return s[0] & 1U;
}

如何最好以不占用CPU的方式充分利用256位？还是最低位足够随机，所以我目前的方法是好的？

Answer 1

容易。小心点。

static uint64_t s[4] = { /* SEED */ };

static inline unsigned random_bernoulli(void) {
    static uint64_t accum[4];
    static int counter = -1;
    static int bit = 0;
    if (counter < 0) {
        next(s);
        accum[0] = s[0];
        accum[1] = s[1];
        accum[2] = s[2];
        accum[3] = s[3];
        counter = 3;
        bit = 63;
    }
    unsigned value = (accum[counter] >> bit) & 1U;
    if (--bit < 0) {
        bit = 63;
        --counter;
    }
    return value;
}