在開始這個系列之前，首先說說什麼是redis。redis是一個ANSI C編寫的高性能Key-Value內存數據庫，也是現在nosql數據庫的代表之一。通過對redis2.8.17代碼行數進行了統計，包括註釋總共大約5萬行，在開源家族裏面算是非常短小精悍了，而且項目從2009年開始，距離現在很近，代碼風格也非常適合我們80，90後程序員的知識結構。當具備一定編碼經驗之後，優秀的源碼是我們最好的老師，尤其是已經被實踐驗證了的代碼。特別由於最近正在苦讀APUE和UNP，讀到許多東西還是感到疑惑，而這種疑惑我感覺更應該到實際的代碼中找答案。
網上各種關於redis的源碼分析博文已算是海量了，但作爲以學習目的在unix/linux c中的菜鳥，筆者更喜歡先從代碼模塊本身自低向上分析redis，尤其注重去學習其優秀的代碼片段。好了，閒話少說，先從今天看到的一個小模塊rand來開始。對於有一定c語言編程經驗的程序員來說，rand是一個內在功能，ANSI C提供了關於rand和srand實現。那爲什麼redis還要做重複造輪子的活動呢？
/* Pseudo random number generation functions derived from the drand48()
* function obtained from pysam source code.
*
* This functions are used in order to replace the default math.random()
* Lua implementation with something having exactly the same behavior
* across different systems (by default Lua uses libc's rand() that is not
* required to implement a specific PRNG generating the same sequence
* in different systems if seeded with the same integer).
*
* The original code appears to be under the public domain.
* I modified it removing the non needed functions and all the
* 1960-style C coding stuff...
*
* ----------------------------------------------------------------------------線性同餘方法（LCG）是個產生僞隨機數的方法。
它是根據遞歸公式：
其中
是產生器設定的常數。
LCG的週期最大爲
，但大部分情況都會少於M。要令LCG達到最大週期，應符合以下條件：
；
都比
是正整數。實際上就是一種迭代取餘來求服從均勻分佈僞隨機數的算法，在drand48中這個A選擇了0x5DEECE66D，B選擇了0xB，M選擇了2^48，M的選擇可以理解，因爲最大值設定是2^48，至於A和B的選擇那麼首先是符合前面五條設定，而至於爲什麼在符合設定的數中選擇了它們，估計還有更嚴格的數學證明吧，在這裏筆者水平有限也無力深究了。那麼接下來有意思的事情來了，對於我們來說，如果拿到這麼一個式子，直接一句話不解決了麼n
= （a*n+b)%m？那我們看看作者怎麼做。
#include <stdint.h>
#define N 16
#define MASK ((1 << (N - 1)) + (1 << (N - 1)) - 1)
#define LOW(x) ((unsigned)(x) & MASK)
#define HIGH(x) LOW((x) >> N)
#define MUL(x, y, z) { int32_t l = (long)(x) * (long)(y); \
(z)[0] = LOW(l); (z)[1] = HIGH(l); }
#define CARRY(x, y) ((int32_t)(x) + (long)(y) > MASK)
#define ADDEQU(x, y, z) (z = CARRY(x, (y)), x = LOW(x + (y)))
#define X0 0x330E
#define X1 0xABCD
#define X2 0x1234
#define A0 0xE66D
#define A1 0xDEEC
#define A2 0x5
#define C 0xB
#define SET3(x, x0, x1, x2) ((x)[0] = (x0), (x)[1] = (x1), (x)[2] = (x2))
#define SETLOW(x, y, n) SET3(x, LOW((y)[n]), LOW((y)[(n)+1]), LOW((y)[(n)+2]))
#define SEED(x0, x1, x2) (SET3(x, x0, x1, x2), SET3(a, A0, A1, A2), c = C)
#define REST(v) for (i = 0; i < 3; i++) { xsubi[i] = x[i]; x[i] = temp[i]; } \
return (v);
#define HI_BIT (1L << (2 * N - 1))
static uint32_t x[3] = { X0, X1, X2 }, a[3] = { A0, A1, A2 }, c = C;
static void next(void);
int32_t redisLrand48() {
next();
return (((int32_t)x[2] << (N - 1)) + (x[1] >> 1));
}
void redisSrand48(int32_t seedval) {
SEED(X0, LOW(seedval), HIGH(seedval));
}
static void next(void) {
uint32_t p[2], q[2], r[2], carry0, carry1;
MUL(a[0], x[0], p);
ADDEQU(p[0], c, carry0);
ADDEQU(p[1], carry0, carry1);
MUL(a[0], x[1], q);
ADDEQU(p[1], q[0], carry0);
MUL(a[1], x[0], r);
x[2] = LOW(carry0 + carry1 + CARRY(p[1], r[0]) + q[1] + r[1] +
a[0] * x[2] + a[1] * x[1] + a[2] * x[0]);
x[1] = LOW(p[1] + r[0]);
x[0] = LOW(p[0]);
}