Zunächst die Schnittstelle in der Datei RndBox?.i3. Es ist Konvention, das Modul nach dem Datentyp zu benennen und den zugehörigen Modula3-Typen T. Alles was den Typen bezeichnet lässt man aus den Bezeichnern weg, denn dafür gibt es die Qualifikation. Man schreibt in den Programmen dann RndBox?.T oder RndBox?.New. Der Typ T wird als Untertyp von Zeigern mit automatischer Speicherverwaltung definiert. Modula-3 hält sich einen GarbageCollector und braucht daher keine explizite Freigabe des Zufallsgenerators.

INTERFACE RndBox; TYPE T <: REFANY; PROCEDURE New (): T; PROCEDURE Next (SELF: T; ); PROCEDURE LastGaussian (SELF: T; ): LONGREAL; END RndBox.

Jetzt kommt die Implementation in der Datei RndBox?.m3. Mit REVEAL deckt man auf, was sich denn nun wirklich hinter T verbirgt. Der Rest ist nicht weiter spektakulär.

MODULE RndBox; IMPORT Random, Math; REVEAL T = BRANDED REF RECORD random : Random.T; x, y, product, first, second: LONGREAL; available : BOOLEAN; END; PROCEDURE New (): T = BEGIN RETURN NEW(T, random := NEW(Random.Default).init(), available := FALSE); END New; PROCEDURE RandPoint (SELF: T; ) = BEGIN WITH x = SELF.x, y = SELF.y, product = SELF.product DO REPEAT x := SELF.random.longreal(-1.0D0, 1.0D0); y := SELF.random.longreal(-1.0D0, 1.0D0); product := x * x + y * y; UNTIL product <= 1.0D0; END; END RandPoint; PROCEDURE Generate (SELF: T; ) = VAR p: LONGREAL; BEGIN RandPoint(SELF); p := Math.sqrt((-2.0D0 * Math.log(SELF.product)) / SELF.product); SELF.available := TRUE; SELF.first := p * SELF.x; SELF.second := p * SELF.y; END Generate; PROCEDURE Next (SELF: T; ) = BEGIN IF SELF.available THEN SELF.available := FALSE; ELSE Generate(SELF); END; END Next; PROCEDURE LastGaussian (SELF: T; ): LONGREAL = BEGIN IF SELF.available THEN RETURN SELF.first; ELSE RETURN SELF.second; END; END LastGaussian; BEGIN END RndBox.

Um das Projekt komplett zu machen, gibt es noch eine Projektdatei namens m3makefile.

import("libm3") module("RndBox") library("boxgenerator")

Noch besser gefällt mir aber die folgende Implementation, welche leichter auf höhere Dimensionen übertragen werden kann.

MODULE RndBox; IMPORT Random, Math; TYPE OutIndex = [0 .. 1]; REVEAL T = BRANDED REF RECORD random : Random.T; x, y, product: LONGREAL; out : ARRAY OutIndex OF LONGREAL; outIndex : OutIndex; END; PROCEDURE New (): T = BEGIN RETURN NEW(T, random := NEW(Random.Default).init(), outIndex := LAST(OutIndex)); END New; PROCEDURE RandPoint (SELF: T; ) = BEGIN WITH x = SELF.x, y = SELF.y, product = SELF.product DO REPEAT x := SELF.random.longreal(-1.0D0, 1.0D0); y := SELF.random.longreal(-1.0D0, 1.0D0); product := x * x + y * y; UNTIL product <= 1.0D0; END; END RandPoint; PROCEDURE Generate (SELF: T; ) = BEGIN RandPoint(SELF); WITH p = Math.sqrt((-2.0D0 * Math.log(SELF.product)) / SELF.product) DO SELF.out[0] := p * SELF.x; SELF.out[1] := p * SELF.y; END; END Generate; PROCEDURE Next (SELF: T; ) = BEGIN IF SELF.outIndex = LAST(OutIndex) THEN Generate(SELF); SELF.outIndex := FIRST(OutIndex); ELSE INC(SELF.outIndex); END; END Next; PROCEDURE LastGaussian (SELF: T; ): LONGREAL = BEGIN RETURN SELF.out[SELF.outIndex]; END LastGaussian; BEGIN END RndBox.