在英特尔TBB功能对象中生成线程安全随机数(相同种子/不同种子)

时间:2014-06-24 02:51:50

标签: c++ multithreading boost random tbb

我正在使用英特尔TBB,其中每个线程调用一个const函数对象。代码如下

#include "process_edge.hpp"
// process a vertex in graph
template <typename Graph, typename time>
struct my_func{ 
 public:
  my_func() {  } 
  my_funct(Graph& _G, time _t) : G(_G), t(_t) { } 

  template <typename vertex_t>
  void operator()( vertex_t  vertex ) const { 

    boost::tie (boeit, eoeit) = boost::out_edges(vertex, G);  //get out_edge_iterators 
    for_each(boeit, eoeit, process_edge<Graph>(G)); //for each out_edge_iterator ---> process_edge functor  

  }
 private: 
   Graph& G;
   time t;
 };


  //process_edge.hpp file
  //process edge function object uses a random number generator (uniform real (0,1)

  #include "unif_real.hpp"  // uniform random generator class (see below)

  template <tyepname Graph>
  struct process_edge{
   public:
    process_edge() { }
    process_edge(Graph& _G) : G(_G), rnd(0,1) {  }

   template <typename edge_t>
   void operator() (edge_t edge) const { 

    if(rnd().generate() > 0.5)
       //do something with edge
  } 
 private
  Graph& G;
  uniformReal rnd;
 };


 //uniformReal.hpp  //random number generator class 
class uniformReal {
 public:
   uniformReal (int a, int b)
     :  range(a,b)
     {
       initialize();
      }

  void initialize() const {
    struct timeval t;
    gettimeofday(&t, 0);
    xsubi[0] = time(0);
    xsubi[1] = t.tv_usec ^ t.tv_sec;
    xsubi[2] = t.tv_usec ^ t.tv_sec * time(0);
  }


   inline double generate() const {
     initialize();
     return  erand48(xsubi);
   }

  private:
   mutable unsigned short int xsubi[3];
  };




 //call the parallel_for_each for vertex 
 tbb::parallel_for_each(vertex_begin, vertex_end, my_func<Graph,int>(G, t));

计划流程解释如下:   (假设8个线程和8个顶点并行 - >假设)
  1)tbb::parallel_for_each(vertex_begin, vertex_end, my_func<Graph, int>(G, t));
  2)每个线程调用my_func。在my_func中,每个线程计算顶点的out_edge_iterator范围   3)每个线程执行以下操作:每个边缘的process_edge函数对象:
         std::for_each(out_edge_begin, out_edge_end, process_edge<graph>(G));
  4)函数对象process_edge具有随机数生成器(0,1)如上所述。

我的问题是:
  随机数生成器线程是否安全?因为我有时会得到错误的结果。虽然答案取决于产生的随机数   我不确定我的随机数生成器类是否是线程安全的。

假设我想使用相同的种子,以便生成相同的随机数   我怎么做到这一点?
  我在生成线程安全随机数生成器类

时有点困惑

如果我想在tbb::parallel_for_each()中使用线程安全随机数   我怎么做?我的随机数生成器类对象必须包含const   函数,否则我得到编译错误,因为TBB限制了该函数对象   应该包含operator()()作为const ...

总之,我的问题如下:
   1)在TBB中使用线程安全随机数发生器。可以上面的随机数       发电机效率更高?
   2)我可以使它静态(相同的种子)但线程安全吗?如果是这样我只需要一些想法,       我可以自己实施。
   3)在tbb :: parallel_for_each()中使用线程安全随机数生成器的任何想法    4)在这种情况下,我可以以某种方式使用boost variate generator吗?在统一的Real类中定义引擎和分布,并将它们组合起来得到一个generator()对象

如果有任何不明确的地方,请告诉我,我会澄清同样的事情。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

  1. 您可以使用库Boost.Random http://www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/boost_random.html来获取线程安全的可复制随机数生成器。

  2. 你的代码已经存在这个常量问题(operator()应该是const而不是事实上的)。一个以标准C ++方式解决它:一些成员被声明为mutable。你在班级class uniformReal中做了这个,使用Boost.Random,你可以将整个生成器声明为mutable