金融工程与并行计算：第四章 R进阶功能与使用RdotNet Part 3-经管之家官网！

在项目中加入原始程序文件，MT19937.cpp。

圖4.6.4

查阅项目属性，组态类型为动态链接库(.dll)。

圖4.6.5

在C/C++的一般页面中，其他Include目标要含入R的程序开发所需的文件头，此目录是安装R时的设定。

圖4.6.6

二、MT程序代码

#001 //*******************************************************************

#002 #include <R.h>

#003

#004 /* Periodparameters */

#005 #define N 624

#006 #define M 397

#007 #define MATRIX_A0x9908b0dfUL /*constant vector a */

#008 #define UPPER_MASK0x80000000UL /* most significant w-r bits */

#009 #define LOWER_MASK0x7fffffffUL /* least significant r bits */

#010

#011 static unsigned long mt[N]; /* the array for the state vector*/

#012 static int mti=N+1; /* mti==N+1means mt[N] is not initialized */

#013

#014//*******************************************************************

#015 extern "C" __declspec(dllexport)

#016 /*initializes mt[N] with a seed */

#017 voidinit_genrand(unsigned longs)

#018 {

#019 mt[0]= s & 0xffffffffUL;

#020 for(mti=1; mti<N; mti++) {

#021 mt[mti] =

#022 (1812433253UL * (mt[mti-1] ^ (mt[mti-1]>> 30)) + mti);

#023 /* See KnuthTAOCP Vol2. 3rd Ed. P.106 for multiplier. */

#024 /* In theprevious versions, MSBs of the seed affect*/

#025 /* only MSBs of the array mt[]. */

#026 /*2002/01/09 modified by Makoto Matsumoto */

#027 mt[mti] &= 0xffffffffUL;

#028 /* for>32 bit machines */

#029 }

#030 }

#031

#032 /* initializeby an array with array-length */

#033 /* init_keyis the array for initializing keys */

#034 /* key_lengthis its length */

#035 /* slightchange for C++, 2004/2/26 */

#036 void init_by_array(unsigned longinit_key[], int key_length)

#037 {

#038 int i, j,k;

#039 init_genrand(19650218UL);

#040 i=1; j=0;

#041 k = (N>key_length ? N : key_length);

#042 for (; k;k--) {

#043 mt = (mt ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1]>> 30)) * 1664525UL))

#044 + init_key[j] + j; /* non linear */

#045 mt &= 0xffffffffUL; /* for WORDSIZE > 32 machines */

#046 i++; j++;

#047 if(i>=N) { mt[0] = mt[N-1]; i=1; }

#048 if(j>=key_length) j=0;

#049 }

#050 for(k=N-1; k; k--) {

#051 mt = (mt ^ ((mt[i-1] ^ (mt[i-1]>> 30)) * 1566083941UL))

#052 - i; /*non linear */

#053 mt &= 0xffffffffUL; /* for WORDSIZE > 32 machines */

#054 i++;

#055 if(i>=N) { mt[0] = mt[N-1]; i=1; }

#056 }

#057

#058 mt[0] = 0x80000000UL; /* MSB is 1; assuring non-zero initial array */

#059 }

#060

#061 /* generatesa random number on [0,0xffffffff]-interval */

#062 unsigned long genrand_int32(void)

#063 {

#064 unsigned long y;

#065 static unsigned longmag01[2]={0x0UL, MATRIX_A};

#066 /* mag01[x] = x* MATRIX_Afor x=0,1 */

#067

#090 /* Tempering */

#091 y ^= (y >> 11);

#092 y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;

#093 y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;

#094 y ^= (y >> 18);

#095

#096 return y;

#097 }

.............................

#134

#135//*******************************************************************

#136 extern "C" __declspec(dllexport)

#137 // These realversions are due to Isaku Wada, 2002/01/09 added

#138 voidgenerate(int* dim, double*result)

#139 {

#140 unsigned long a, b;

#141 for(int i=0; i<*dim; i++)

#142 {

#143 a=genrand_int32()>>5, b=genrand_int32()>>6;

#144 *(result+i) = (a*67108864.0+b)*(1.0/9007199254740992.0);

#145 }

#146 }

程序行表4.6.1

在MT19937.cpp中输入列表4.1程序代码。#002先把R的挡头含入。#015的宣告extern "C" __declspec(dllexport)，是针对#017 voidinit_genrand(unsigned longs)。由于CPP的编译程序会对函数做复杂的修饰，为了要使R认的此函数，我们要告知编译程序要以C语言的格式产出此函数的链接库。#136的宣告 extern "C" __declspec(dllexport)也是针对#138 void generate(int* dim, double*result)同样的作用。如此，我们便可在R中，引用这两个函数。读者如果需要由R中呼叫其他函数，也可类似处理。

建置此项目，输出结果如下。其中MTDLL.dll是R要引用的链接库。将其拷贝的R的工作目录，D:\RProjects下，以备R的呼叫使用。

圖4.6.7

R的工作目录，D:\RProjects下的内容。

圖4.6.8

三、R使用DLL

#005 > setwd("D:\\RProjects")

#006 > dyn.load("MTDLL.dll")

#007 > seed = 1234

#008 > dim = 1024

#009 > .C("init_genrand", as.integer(seed))

#010 [[1]]

#011 [1] 1234

#012

#013 > Res <- .C("generate", as.integer(dim), result =double(dim))

#014 > Res

#015 [[1]]

#016 [1] 1024

#017

#018 $result

#019 [1] 0.9981249604 0.42447415090.5900033008 0.4061420923 0.3762355761 0.4631217649 0.8263664039

#020 [8] 0.1999571176 0.31256047810.6980994841 0.5451827569 0.7955019851 0.8777663181 0.5317340976

#021 …

#022 …

#023 …

#026 [1016] 0.0050764715 0.77529226810.2824727317 0.0860086472 0.2160509267 0.1308943564 0.2769393093

#027 [1023] 0.3684407598 0.5566065340

#028

#029 > v1 = Res[[1]]

#030 > v2 = Res[[2]]

#031 > mean(v2)

#032 [1] 0.498358

#033 > var(v2)

#034 [1] 0.08669075

#035 > dyn.unload("MTDLL.dll")

程序行表4.6.2

在R的交谈环境中输入程序行表4.2，#005设定工作目录到D:\RProjects。注意#005setwd(“D:\\RProjects”)中的双斜线，这是控制程序中跳脱字符的方式。#006动态加载MTDLL.dll链接库。#009呼叫init_genrand(intseed)函数。#013呼叫generate(int dims, double* result)函数，并将结果传回给 Res。#014显示Res的内容，一共有1024个均等分布[0, 1)随机数。Res为一个列表的数据结构，内有两个成分。第一个成分为dims，第二个成分为result。#029将dims传给v1，#030将result传给v2。#031与#033分别计算v2的平均数与变异数。

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