Question

#include <random>

int f() {

    std::random_device seeder;
    std::mt19937 engine(seeder());
    std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 6);

    return dist(engine);

}

多个线程可以安全地调用此函数吗？功能线程安全吗？每次拨打std::random_device seeder;和std::mt19937 engine(seeder());是否真实？

Answer 1

多个线程可以安全地调用此函数吗？功能线程安全吗？

此特定功能是线程安全的。可以创建随机数生成器，引擎和发行版，并在多个线程中调用函数本地引擎中的数字。

当然，由于cout未同步，因此多个线程的输出可以交错。

我是否需要在每次函数调用中初始化引擎

这就是你的功能所做的，虽然这确保了线程安全，但它与你需要做的相反。每次初始化引擎将使“随机性”序列直接取决于播种机。它当然会增加初始化引擎的开销。

或者将前两行（播种机和引擎）放在类构造函数中会更好吗？

您可以使用包装类，但不必使用。这与您是否在每个函数调用中创建新引擎实例是正交的。只要每个函数调用使用与之前调用相同的引擎，就此而言就没有随机性问题。

但是跨线程使用相同的引擎确实不是线程安全的。您可以在每个线程中使用一个引擎 - 或使用互斥锁保护共享引擎，但这会产生很大的开销。

Answer 2

没有C ++ std类型以非线程安全的方式使用全局数据。可以在不同的线程中访问这种类型的两个不相关的实例。

默认情况下，如果没有同步，则无法从两个线程访问一个类型的实例。

您是创建的局部变量。这些局部变量与其类型的任何其他实例无关。这里没有线程安全问题。

通过具有状态并重新使用伪随机值是最有效的。你没有这样做，所以从1到6的随机数创建起来相对昂贵。

std::random_device seeder;
std::mt19937 engine(seeder());
std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 6);
return dist(engine);

您对std::mt19937的使用是多余的。您已经创建了random_device，可以直接将其提供给dist，然后从中创建engine，然后使用engine。在这里使用engine是没用的。

传统上，您从engine创建mt19937（某种类型，如seeder）一次。然后存储engine，并重复将其传递给分发。

这是相对昂贵的“真实随机数”生成一次通过引擎通过分布生成一系列长的伪随机数。

但是，请注意，这种使用有成本;您必须存储engine，并且必须阻止多线程访问它。

执行此操作的“正确”方法是让对象为您生成随机值，并将其传递到您需要的位置。存储使用的初始种子也允许您重复执行所涉及的随机数集。

如果您不喜欢明确传递随机状态的想法，可以使用thread_local（或static和mutex后卫。

thread_local std::mt19937 engine(std::random_device{}());
std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 6);
return dist(engine);

这会为每个帖子创建一个engine，并使用engine中的值初始化random_device。

mersenne twister线程对cpp是否安全

2 个答案: