src/librand/isaac.rs

   1 // Copyright 2013 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
   2 // file at the top-level directory of this distribution and at
   3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
   4 //
   5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
   6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
   7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
   8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
   9 // except according to those terms.
  10
  11 //! The ISAAC random number generator.
  12
  13 #![allow(non_camel_case_types)]
  14
  15 use core::slice;
  16 use core::iter::repeat;
  17 use core::num::Wrapping as w;
  18
  19 use {Rng, SeedableRng, Rand};
  20
  21 type w32 = w<u32>;
  22 type w64 = w<u64>;
  23
  24 const RAND_SIZE_LEN: usize = 8;
  25 const RAND_SIZE: u32 = 1 << RAND_SIZE_LEN;
  26 const RAND_SIZE_USIZE: usize = 1 << RAND_SIZE_LEN;
  27
  28 /// A random number generator that uses the ISAAC algorithm[1].
  29 ///
  30 /// The ISAAC algorithm is generally accepted as suitable for
  31 /// cryptographic purposes, but this implementation has not be
  32 /// verified as such. Prefer a generator like `OsRng` that defers to
  33 /// the operating system for cases that need high security.
  34 ///
  35 /// [1]: Bob Jenkins, [*ISAAC: A fast cryptographic random number
  36 /// generator*](http://www.burtleburtle.net/bob/rand/isaacafa.html)
  37 #[derive(Copy)]
  38 pub struct IsaacRng {
  39     cnt: u32,
  40     rsl: [w32; RAND_SIZE_USIZE],
  41     mem: [w32; RAND_SIZE_USIZE],
  42     a: w32,
  43     b: w32,
  44     c: w32,
  45 }
  46
  47 static EMPTY: IsaacRng = IsaacRng {
  48     cnt: 0,
  49     rsl: [w(0); RAND_SIZE_USIZE],
  50     mem: [w(0); RAND_SIZE_USIZE],
  51     a: w(0),
  52     b: w(0),
  53     c: w(0),
  54 };
  55
  56 impl IsaacRng {
  57
  58     /// Create an ISAAC random number generator using the default
  59     /// fixed seed.
  60     pub fn new_unseeded() -> IsaacRng {
  61         let mut rng = EMPTY;
  62         rng.init(false);
  63         rng
  64     }
  65
  66     /// Initialises `self`. If `use_rsl` is true, then use the current value
  67     /// of `rsl` as a seed, otherwise construct one algorithmically (not
  68     /// randomly).
  69     fn init(&mut self, use_rsl: bool) {
  70         let mut a = w(0x9e3779b9);
  71         let mut b = a;
  72         let mut c = a;
  73         let mut d = a;
  74         let mut e = a;
  75         let mut f = a;
  76         let mut g = a;
  77         let mut h = a;
  78
  79         macro_rules! mix {
  80             () => {{
  81                 a=a^(b<<11); d=d+a; b=b+c;
  82                 b=b^(c>>2);  e=e+b; c=c+d;
  83                 c=c^(d<<8);  f=f+c; d=d+e;
  84                 d=d^(e>>16); g=g+d; e=e+f;
  85                 e=e^(f<<10); h=h+e; f=f+g;
  86                 f=f^(g>>4);  a=a+f; g=g+h;
  87                 g=g^(h<<8);  b=b+g; h=h+a;
  88                 h=h^(a>>9);  c=c+h; a=a+b;
  89             }}
  90         }
  91
  92         for _ in 0..4 {
  93             mix!();
  94         }
  95
  96         if use_rsl {
  97             macro_rules! memloop {
  98                 ($arr:expr) => {{
  99                     for i in (0..RAND_SIZE_USIZE).step_by(8) {
 100                         a = a + $arr[i];
 101                         b = b + $arr[i + 1];
 102                         c = c + $arr[i + 2];
 103                         d = d + $arr[i + 3];
 104                         e = e + $arr[i + 4];
 105                         f = f + $arr[i + 5];
 106                         g = g + $arr[i + 6];
 107                         h = h + $arr[i + 7];
 108                         mix!();
 109                         self.mem[i] = a;
 110                         self.mem[i + 1] = b;
 111                         self.mem[i + 2] = c;
 112                         self.mem[i + 3] = d;
 113                         self.mem[i + 4] = e;
 114                         self.mem[i + 5] = f;
 115                         self.mem[i + 6] = g;
 116                         self.mem[i + 7] = h;
 117                     }
 118                 }}
 119             }
 120
 121             memloop!(self.rsl);
 122             memloop!(self.mem);
 123         } else {
 124             for i in (0..RAND_SIZE_USIZE).step_by(8) {
 125                 mix!();
 126                 self.mem[i] = a;
 127                 self.mem[i + 1] = b;
 128                 self.mem[i + 2] = c;
 129                 self.mem[i + 3] = d;
 130                 self.mem[i + 4] = e;
 131                 self.mem[i + 5] = f;
 132                 self.mem[i + 6] = g;
 133                 self.mem[i + 7] = h;
 134             }
 135         }
 136
 137         self.isaac();
 138     }
 139
 140     /// Refills the output buffer (`self.rsl`)
 141     #[inline]
 142     fn isaac(&mut self) {
 143         self.c = self.c + w(1);
 144         // abbreviations
 145         let mut a = self.a;
 146         let mut b = self.b + self.c;
 147
 148         const MIDPOINT: usize = RAND_SIZE_USIZE / 2;
 149
 150         macro_rules! ind {
 151             ($x:expr) => (self.mem[($x >> 2).0 as usize & (RAND_SIZE_USIZE - 1)] )
 152         }
 153
 154         let r = [(0, MIDPOINT), (MIDPOINT, 0)];
 155         for &(mr_offset, m2_offset) in &r {
 156
 157             macro_rules! rngstepp {
 158                 ($j:expr, $shift:expr) => {{
 159                     let base = $j;
 160                     let mix = a << $shift;
 161
 162                     let x = self.mem[base  + mr_offset];
 163                     a = (a ^ mix) + self.mem[base + m2_offset];
 164                     let y = ind!(x) + a + b;
 165                     self.mem[base + mr_offset] = y;
 166
 167                     b = ind!(y >> RAND_SIZE_LEN) + x;
 168                     self.rsl[base + mr_offset] = b;
 169                 }}
 170             }
 171
 172             macro_rules! rngstepn {
 173                 ($j:expr, $shift:expr) => {{
 174                     let base = $j;
 175                     let mix = a >> $shift;
 176
 177                     let x = self.mem[base  + mr_offset];
 178                     a = (a ^ mix) + self.mem[base + m2_offset];
 179                     let y = ind!(x) + a + b;
 180                     self.mem[base + mr_offset] = y;
 181
 182                     b = ind!(y >> RAND_SIZE_LEN) + x;
 183                     self.rsl[base + mr_offset] = b;
 184                 }}
 185             }
 186
 187             for i in (0..MIDPOINT).step_by(4) {
 188                 rngstepp!(i + 0, 13);
 189                 rngstepn!(i + 1, 6);
 190                 rngstepp!(i + 2, 2);
 191                 rngstepn!(i + 3, 16);
 192             }
 193         }
 194
 195         self.a = a;
 196         self.b = b;
 197         self.cnt = RAND_SIZE;
 198     }
 199 }
 200
 201 // Cannot be derived because [u32; 256] does not implement Clone
 202 impl Clone for IsaacRng {
 203     fn clone(&self) -> IsaacRng {
 204         *self
 205     }
 206 }
 207
 208 impl Rng for IsaacRng {
 209     #[inline]
 210     fn next_u32(&mut self) -> u32 {
 211         if self.cnt == 0 {
 212             // make some more numbers
 213             self.isaac();
 214         }
 215         self.cnt -= 1;
 216
 217         // self.cnt is at most RAND_SIZE, but that is before the
 218         // subtraction above. We want to index without bounds
 219         // checking, but this could lead to incorrect code if someone
 220         // misrefactors, so we check, sometimes.
 221         //
 222         // (Changes here should be reflected in Isaac64Rng.next_u64.)
 223         debug_assert!(self.cnt < RAND_SIZE);
 224
 225         // (the % is cheaply telling the optimiser that we're always
 226         // in bounds, without unsafe. NB. this is a power of two, so
 227         // it optimises to a bitwise mask).
 228         self.rsl[(self.cnt % RAND_SIZE) as usize].0
 229     }
 230 }
 231
 232 impl<'a> SeedableRng<&'a [u32]> for IsaacRng {
 233     fn reseed(&mut self, seed: &'a [u32]) {
 234         // make the seed into [seed[0], seed[1], ..., seed[seed.len()
 235         // - 1], 0, 0, ...], to fill rng.rsl.
 236         let seed_iter = seed.iter().cloned().chain(repeat(0));
 237
 238         for (rsl_elem, seed_elem) in self.rsl.iter_mut().zip(seed_iter) {
 239             *rsl_elem = w(seed_elem);
 240         }
 241         self.cnt = 0;
 242         self.a = w(0);
 243         self.b = w(0);
 244         self.c = w(0);
 245
 246         self.init(true);
 247     }
 248
 249     /// Create an ISAAC random number generator with a seed. This can
 250     /// be any length, although the maximum number of elements used is
 251     /// 256 and any more will be silently ignored. A generator
 252     /// constructed with a given seed will generate the same sequence
 253     /// of values as all other generators constructed with that seed.
 254     fn from_seed(seed: &'a [u32]) -> IsaacRng {
 255         let mut rng = EMPTY;
 256         rng.reseed(seed);
 257         rng
 258     }
 259 }
 260
 261 impl Rand for IsaacRng {
 262     fn rand<R: Rng>(other: &mut R) -> IsaacRng {
 263         let mut ret = EMPTY;
 264         unsafe {
 265             let ptr = ret.rsl.as_mut_ptr() as *mut u8;
 266
 267             let slice = slice::from_raw_parts_mut(ptr, RAND_SIZE_USIZE * 4);
 268             other.fill_bytes(slice);
 269         }
 270         ret.cnt = 0;
 271         ret.a = w(0);
 272         ret.b = w(0);
 273         ret.c = w(0);
 274
 275         ret.init(true);
 276         return ret;
 277     }
 278 }
 279
 280 const RAND_SIZE_64_LEN: usize = 8;
 281 const RAND_SIZE_64: usize = 1 << RAND_SIZE_64_LEN;
 282
 283 /// A random number generator that uses ISAAC-64[1], the 64-bit
 284 /// variant of the ISAAC algorithm.
 285 ///
 286 /// The ISAAC algorithm is generally accepted as suitable for
 287 /// cryptographic purposes, but this implementation has not be
 288 /// verified as such. Prefer a generator like `OsRng` that defers to
 289 /// the operating system for cases that need high security.
 290 ///
 291 /// [1]: Bob Jenkins, [*ISAAC: A fast cryptographic random number
 292 /// generator*](http://www.burtleburtle.net/bob/rand/isaacafa.html)
 293 #[derive(Copy)]
 294 pub struct Isaac64Rng {
 295     cnt: usize,
 296     rsl: [w64; RAND_SIZE_64],
 297     mem: [w64; RAND_SIZE_64],
 298     a: w64,
 299     b: w64,
 300     c: w64,
 301 }
 302
 303 static EMPTY_64: Isaac64Rng = Isaac64Rng {
 304     cnt: 0,
 305     rsl: [w(0); RAND_SIZE_64],
 306     mem: [w(0); RAND_SIZE_64],
 307     a: w(0),
 308     b: w(0),
 309     c: w(0),
 310 };
 311
 312 impl Isaac64Rng {
 313     /// Create a 64-bit ISAAC random number generator using the
 314     /// default fixed seed.
 315     pub fn new_unseeded() -> Isaac64Rng {
 316         let mut rng = EMPTY_64;
 317         rng.init(false);
 318         rng
 319     }
 320
 321     /// Initialises `self`. If `use_rsl` is true, then use the current value
 322     /// of `rsl` as a seed, otherwise construct one algorithmically (not
 323     /// randomly).
 324     fn init(&mut self, use_rsl: bool) {
 325         macro_rules! init {
 326             ($var:ident) => (
 327                 let mut $var = w(0x9e3779b97f4a7c13);
 328             )
 329         }
 330         init!(a);
 331         init!(b);
 332         init!(c);
 333         init!(d);
 334         init!(e);
 335         init!(f);
 336         init!(g);
 337         init!(h);
 338
 339         macro_rules! mix {
 340             () => {{
 341                 a=a-e; f=f^(h>>9);  h=h+a;
 342                 b=b-f; g=g^(a<<9);  a=a+b;
 343                 c=c-g; h=h^(b>>23); b=b+c;
 344                 d=d-h; a=a^(c<<15); c=c+d;
 345                 e=e-a; b=b^(d>>14); d=d+e;
 346                 f=f-b; c=c^(e<<20); e=e+f;
 347                 g=g-c; d=d^(f>>17); f=f+g;
 348                 h=h-d; e=e^(g<<14); g=g+h;
 349             }}
 350         }
 351
 352         for _ in 0..4 {
 353             mix!();
 354         }
 355
 356         if use_rsl {
 357             macro_rules! memloop {
 358                 ($arr:expr) => {{
 359                     for i in (0..RAND_SIZE_64 / 8).map(|i| i * 8) {
 360                         a = a + $arr[i];
 361                         b = b + $arr[i + 1];
 362                         c = c + $arr[i + 2];
 363                         d = d + $arr[i + 3];
 364                         e = e + $arr[i + 4];
 365                         f = f + $arr[i + 5];
 366                         g = g + $arr[i + 6];
 367                         h = h + $arr[i + 7];
 368                         mix!();
 369                         self.mem[i] = a;
 370                         self.mem[i + 1] = b;
 371                         self.mem[i + 2] = c;
 372                         self.mem[i + 3] = d;
 373                         self.mem[i + 4] = e;
 374                         self.mem[i + 5] = f;
 375                         self.mem[i + 6] = g;
 376                         self.mem[i + 7] = h;
 377                     }
 378                 }}
 379             }
 380
 381             memloop!(self.rsl);
 382             memloop!(self.mem);
 383         } else {
 384             for i in (0..RAND_SIZE_64 / 8).map(|i| i * 8) {
 385                 mix!();
 386                 self.mem[i] = a;
 387                 self.mem[i + 1] = b;
 388                 self.mem[i + 2] = c;
 389                 self.mem[i + 3] = d;
 390                 self.mem[i + 4] = e;
 391                 self.mem[i + 5] = f;
 392                 self.mem[i + 6] = g;
 393                 self.mem[i + 7] = h;
 394             }
 395         }
 396
 397         self.isaac64();
 398     }
 399
 400     /// Refills the output buffer (`self.rsl`)
 401     fn isaac64(&mut self) {
 402         self.c = self.c + w(1);
 403         // abbreviations
 404         let mut a = self.a;
 405         let mut b = self.b + self.c;
 406         const MIDPOINT: usize =  RAND_SIZE_64 / 2;
 407         const MP_VEC: [(usize, usize); 2] = [(0, MIDPOINT), (MIDPOINT, 0)];
 408         macro_rules! ind {
 409             ($x:expr) => {
 410                 *self.mem.get_unchecked((($x >> 3).0 as usize) & (RAND_SIZE_64 - 1))
 411             }
 412         }
 413
 414         for &(mr_offset, m2_offset) in &MP_VEC {
 415             for base in (0..MIDPOINT / 4).map(|i| i * 4) {
 416
 417                 macro_rules! rngstepp {
 418                     ($j:expr, $shift:expr) => {{
 419                         let base = base + $j;
 420                         let mix = a ^ (a << $shift);
 421                         let mix = if $j == 0 {!mix} else {mix};
 422
 423                         unsafe {
 424                             let x = *self.mem.get_unchecked(base + mr_offset);
 425                             a = mix + *self.mem.get_unchecked(base + m2_offset);
 426                             let y = ind!(x) + a + b;
 427                             *self.mem.get_unchecked_mut(base + mr_offset) = y;
 428
 429                             b = ind!(y >> RAND_SIZE_64_LEN) + x;
 430                             *self.rsl.get_unchecked_mut(base + mr_offset) = b;
 431                         }
 432                     }}
 433                 }
 434
 435                 macro_rules! rngstepn {
 436                     ($j:expr, $shift:expr) => {{
 437                         let base = base + $j;
 438                         let mix = a ^ (a >> $shift);
 439                         let mix = if $j == 0 {!mix} else {mix};
 440
 441                         unsafe {
 442                             let x = *self.mem.get_unchecked(base + mr_offset);
 443                             a = mix + *self.mem.get_unchecked(base + m2_offset);
 444                             let y = ind!(x) + a + b;
 445                             *self.mem.get_unchecked_mut(base + mr_offset) = y;
 446
 447                             b = ind!(y >> RAND_SIZE_64_LEN) + x;
 448                             *self.rsl.get_unchecked_mut(base + mr_offset) = b;
 449                         }
 450                     }}
 451                 }
 452
 453                 rngstepp!(0, 21);
 454                 rngstepn!(1, 5);
 455                 rngstepp!(2, 12);
 456                 rngstepn!(3, 33);
 457             }
 458         }
 459
 460         self.a = a;
 461         self.b = b;
 462         self.cnt = RAND_SIZE_64;
 463     }
 464 }
 465
 466 // Cannot be derived because [u32; 256] does not implement Clone
 467 impl Clone for Isaac64Rng {
 468     fn clone(&self) -> Isaac64Rng {
 469         *self
 470     }
 471 }
 472
 473 impl Rng for Isaac64Rng {
 474     // FIXME #7771: having next_u32 like this should be unnecessary
 475     #[inline]
 476     fn next_u32(&mut self) -> u32 {
 477         self.next_u64() as u32
 478     }
 479
 480     #[inline]
 481     fn next_u64(&mut self) -> u64 {
 482         if self.cnt == 0 {
 483             // make some more numbers
 484             self.isaac64();
 485         }
 486         self.cnt -= 1;
 487
 488         // See corresponding location in IsaacRng.next_u32 for
 489         // explanation.
 490         debug_assert!(self.cnt < RAND_SIZE_64);
 491         self.rsl[(self.cnt % RAND_SIZE_64) as usize].0
 492     }
 493 }
 494
 495 impl<'a> SeedableRng<&'a [u64]> for Isaac64Rng {
 496     fn reseed(&mut self, seed: &'a [u64]) {
 497         // make the seed into [seed[0], seed[1], ..., seed[seed.len()
 498         // - 1], 0, 0, ...], to fill rng.rsl.
 499         let seed_iter = seed.iter().cloned().chain(repeat(0));
 500
 501         for (rsl_elem, seed_elem) in self.rsl.iter_mut().zip(seed_iter) {
 502             *rsl_elem = w(seed_elem);
 503         }
 504         self.cnt = 0;
 505         self.a = w(0);
 506         self.b = w(0);
 507         self.c = w(0);
 508
 509         self.init(true);
 510     }
 511
 512     /// Create an ISAAC random number generator with a seed. This can
 513     /// be any length, although the maximum number of elements used is
 514     /// 256 and any more will be silently ignored. A generator
 515     /// constructed with a given seed will generate the same sequence
 516     /// of values as all other generators constructed with that seed.
 517     fn from_seed(seed: &'a [u64]) -> Isaac64Rng {
 518         let mut rng = EMPTY_64;
 519         rng.reseed(seed);
 520         rng
 521     }
 522 }
 523
 524 impl Rand for Isaac64Rng {
 525     fn rand<R: Rng>(other: &mut R) -> Isaac64Rng {
 526         let mut ret = EMPTY_64;
 527         unsafe {
 528             let ptr = ret.rsl.as_mut_ptr() as *mut u8;
 529
 530             let slice = slice::from_raw_parts_mut(ptr, RAND_SIZE_64 * 8);
 531             other.fill_bytes(slice);
 532         }
 533         ret.cnt = 0;
 534         ret.a = w(0);
 535         ret.b = w(0);
 536         ret.c = w(0);
 537
 538         ret.init(true);
 539         return ret;
 540     }
 541 }
 542
 543
 544 #[cfg(test)]
 545 mod tests {
 546     use std::prelude::v1::*;
 547
 548     use core::iter::order;
 549     use {Rng, SeedableRng};
 550     use super::{IsaacRng, Isaac64Rng};
 551
 552     #[test]
 553     fn test_rng_32_rand_seeded() {
 554         let s = ::test::rng().gen_iter::<u32>().take(256).collect::<Vec<u32>>();
 555         let mut ra: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 556         let mut rb: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 557         assert!(order::equals(ra.gen_ascii_chars().take(100),
 558                               rb.gen_ascii_chars().take(100)));
 559     }
 560     #[test]
 561     fn test_rng_64_rand_seeded() {
 562         let s = ::test::rng().gen_iter::<u64>().take(256).collect::<Vec<u64>>();
 563         let mut ra: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 564         let mut rb: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 565         assert!(order::equals(ra.gen_ascii_chars().take(100),
 566                               rb.gen_ascii_chars().take(100)));
 567     }
 568
 569     #[test]
 570     fn test_rng_32_seeded() {
 571         let seed: &[_] = &[1, 23, 456, 7890, 12345];
 572         let mut ra: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(seed);
 573         let mut rb: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(seed);
 574         assert!(order::equals(ra.gen_ascii_chars().take(100),
 575                               rb.gen_ascii_chars().take(100)));
 576     }
 577     #[test]
 578     fn test_rng_64_seeded() {
 579         let seed: &[_] = &[1, 23, 456, 7890, 12345];
 580         let mut ra: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(seed);
 581         let mut rb: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(seed);
 582         assert!(order::equals(ra.gen_ascii_chars().take(100),
 583                               rb.gen_ascii_chars().take(100)));
 584     }
 585
 586     #[test]
 587     fn test_rng_32_reseed() {
 588         let s = ::test::rng().gen_iter::<u32>().take(256).collect::<Vec<u32>>();
 589         let mut r: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 590         let string1: String = r.gen_ascii_chars().take(100).collect();
 591
 592         r.reseed(&s);
 593
 594         let string2: String = r.gen_ascii_chars().take(100).collect();
 595         assert_eq!(string1, string2);
 596     }
 597     #[test]
 598     fn test_rng_64_reseed() {
 599         let s = ::test::rng().gen_iter::<u64>().take(256).collect::<Vec<u64>>();
 600         let mut r: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(&s[..]);
 601         let string1: String = r.gen_ascii_chars().take(100).collect();
 602
 603         r.reseed(&s);
 604
 605         let string2: String = r.gen_ascii_chars().take(100).collect();
 606         assert_eq!(string1, string2);
 607     }
 608
 609     #[test]
 610     #[rustfmt_skip]
 611     fn test_rng_32_true_values() {
 612         let seed: &[_] = &[1, 23, 456, 7890, 12345];
 613         let mut ra: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(seed);
 614         // Regression test that isaac is actually using the above vector
 615         let v = (0..10).map(|_| ra.next_u32()).collect::<Vec<_>>();
 616         assert_eq!(v,
 617                    vec!(2558573138, 873787463, 263499565, 2103644246, 3595684709,
 618                         4203127393, 264982119, 2765226902, 2737944514, 3900253796));
 619
 620         let seed: &[_] = &[12345, 67890, 54321, 9876];
 621         let mut rb: IsaacRng = SeedableRng::from_seed(seed);
 622         // skip forward to the 10000th number
 623         for _ in 0..10000 {
 624             rb.next_u32();
 625         }
 626
 627         let v = (0..10).map(|_| rb.next_u32()).collect::<Vec<_>>();
 628         assert_eq!(v,
 629                    vec!(3676831399, 3183332890, 2834741178, 3854698763, 2717568474,
 630                         1576568959, 3507990155, 179069555, 141456972, 2478885421));
 631     }
 632     #[test]
 633     #[rustfmt_skip]
 634     fn test_rng_64_true_values() {
 635         let seed: &[_] = &[1, 23, 456, 7890, 12345];
 636         let mut ra: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(seed);
 637         // Regression test that isaac is actually using the above vector
 638         let v = (0..10).map(|_| ra.next_u64()).collect::<Vec<_>>();
 639         assert_eq!(v,
 640                    vec!(547121783600835980, 14377643087320773276, 17351601304698403469,
 641                         1238879483818134882, 11952566807690396487, 13970131091560099343,
 642                         4469761996653280935, 15552757044682284409, 6860251611068737823,
 643                         13722198873481261842));
 644
 645         let seed: &[_] = &[12345, 67890, 54321, 9876];
 646         let mut rb: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(seed);
 647         // skip forward to the 10000th number
 648         for _ in 0..10000 {
 649             rb.next_u64();
 650         }
 651
 652         let v = (0..10).map(|_| rb.next_u64()).collect::<Vec<_>>();
 653         assert_eq!(v,
 654                    vec!(18143823860592706164, 8491801882678285927, 2699425367717515619,
 655                         17196852593171130876, 2606123525235546165, 15790932315217671084,
 656                         596345674630742204, 9947027391921273664, 11788097613744130851,
 657                         10391409374914919106));
 658
 659     }
 660
 661     #[test]
 662     fn test_rng_clone() {
 663         let seed: &[_] = &[1, 23, 456, 7890, 12345];
 664         let mut rng: Isaac64Rng = SeedableRng::from_seed(seed);
 665         let mut clone = rng.clone();
 666         for _ in 0..16 {
 667             assert_eq!(rng.next_u64(), clone.next_u64());
 668         }
 669     }
 670 }