TinyMT

TinyMT 64/32的Rust实现 - Mersenne Twister PRNG的一个轻量级变体。

此crate基于C语言实现的原始TinyMT 1.1.1 @ 9d7ca3c161。

特性

TinyMT是广泛使用的PRNG（伪随机数生成器）Mersenne Twister MT19937的一个轻量级变体。当不需要MT19937那样的长周期，但需要足够的随机性和速度，并且内存占用更少时，这很有用。

此算法仅使用16B内部状态空间，远小于MT19937的2,500B。周期为2¹²⁷-1，虽然比MT19937短，但对于实际应用来说是足够的。在Intel Core i7-8550U CPU上生成一个随机数的成本仅为4ns。

此crate为两个TinyMT实现提供支持，适用于std和no_std环境。

• TinyMT32（32位版本）用于u32和f32。它也被IEFT定义为RFC 8682。
• TinyMT64（64位版本）用于u64和f64。

TinyMT32也已被用于生成随机数，以控制宝可梦中的哪些怪物将孵化。

请注意，TinyMT和MT 19937都不是加密安全的伪随机数生成器。你不应该在需要高安全性的应用程序中使用它们，例如生成私钥。

入门指南

您可以通过将依赖项添加到项目的Cargo.toml文件中来使用TinyMT。

[dependencies]
rand = "0.8"
tinymt = "1.0"

通过在源代码开头声明tinymt crate，您可以使用TinyMT64或TinyMT32来获取随机数。

extern crate tinymt;

use rand::{Rng, SeedableRng};
use tinymt::{TinyMT64, TinyMT64Seed};

fn main() {
  // from nondeterministic seed
  let mut random = TinyMT64::from_entropy();
  let rn = random.gen_range(0.0..1.0);
  println!("{}", rn);   // => nondeterministic but such that 0.3487526381670172

  // from deterministic seed (reproduction of random number sequence is possible)
  let mut random = TinyMT64::from_seed(TinyMT64Seed::from(0u64));
  let rn = random.gen_range(0.0..1.0);
  println!("{}", rn);   // => 0.5531250908497853
}

《TinyMT64》和《TinyMT32》分别实现了 Rust 中广泛使用的 PRNG 接口 rand::RngCore。请注意，TinyMT32 的 64 位操作将一次生成 32 位随机数两次，以兼容 RngCore。您应该使用 u32 或 f32 随机数以在 TinyMT32 中实现最佳性能。

底层 API

此包包含两个模块 tinymt::tinymt64 和 tinymt::tinymt32，它们已从原始 C 实现迁移而来。如果您熟悉原始 C 实现，它们可能很有用。此外，由于它们独立于外部库，因此可以避免一些冲突问题。

查看API 参考以获取所有函数的详细信息。

如何构建

以下是在测试和验证 TinyMT 质量时使用的典型 cargo 命令。

cargo test
cargo clippy
cargo fmt       # or fmt -- --check

WebAssembly 支持

在针对 WebAssembly (WASM) 的 Rust 代码中，TinyMT 完全可用。如果您的环境中设置了 wasmer，则可以运行 cargo test --target wasm32-wasi。有关详细信息，请参阅.cargo/config。

如果您的目标不支持 WASI，例如 wasm32-unknown-unknown，则基于熵的从操作系统加载种子将不会自动支持。在这种情况下，您可以使用 TinyMT，方法是使用没有使用 from_entropy() 的应用程序定义的种子，或者如果目标支持 JS（如浏览器），则使 getrandom() 依赖于 JS，如下所示。

[dependencies]
getrandom = { version = "0.2", features = ["js"] }