我在多个线程上运行蒙特卡罗模拟。我有一个Draw类来处理随机数生成。它使用mt19937-64作为std::uniform_real_distribution
的生成器。
template<typename T, typename R>
class Draw {
T _dist;
typedef decltype(_dist.min()) result_type;
public:
// Draw : T R -> Draw
//! GIVEN
//! 1. dist - A distribution.
//! 2. gen - A random number generator.
Draw(T dist, R gen) : _dist(dist), _gen(gen) {}
virtual ~Draw() = default;
// () : -> Value
//! GIVEN
//! RETURNS
//! value drawn from the distribution, which can be any result type
//! supported by the distribution.
result_type operator()() const { return _draw(); }
// seed : NonNegInt -> Void
//! GIVEN
//! 1. seed - A random number generator (RNG) seed.
//! EFFECT
//! Seeds the RNG with the given seed.
void seed(unsigned long seed) { _gen.seed(seed);}
private:
R _gen;
// draw : -> Value
// GIVEN:
// RETURNS: A value drawn from the distribution, which can be any result
// type supported by the distribution.
std::function<result_type()> _draw = bind(_dist,_gen);
};
// standard uniform distribution ~ Unif(a=0, b=1)
class DrawUnif :
public Draw<std::uniform_real_distribution<double>,std::mt19937_64>
{
typedef std::mt19937_64 genny;
typedef std::chrono::system_clock clk;
typedef std::uniform_real_distribution<double> dist;
public:
DrawUnif() :
Draw(dist{0,1}, genny(clk::now().time_since_epoch().count())) {}
//! GIVEN
//! -----
//! 1. seed - A seed for the random number generator.
DrawUnif(unsigned long seed) : Draw(dist{0,1}, genny(seed)) {}
virtual ~DrawUnif() = default;
};
每个线程都可以访问以下共享指针
typedef std::shared_ptr<DrawUnif> DrawUnifShrPtr;
DrawUnifShrPtr _unif;
由
初始化_unif(DrawUnifShrPtr(new DrawUnif { seed }));
每个线程都有几个函数,它们经常调用draw(*_unif)
来生成一个随机数。结果似乎正确,但我想知道两个线程是否调用
draw(*_unif)
与此同时,会发生什么?
然后我为每个队列分配了一个带有不同种子的新shared_pointer:
_unif(std::make_shared<DrawUnif>(*c._unif));
_unif->seed(a_new_seed);
现在结果看起来很糟糕!每个线程都是完全相同的随机!!数字并提供完全相同的结果。 总结一下:
1-如果多个踏板同时调用平局会发生什么?
2-为什么不同的种子会得到完全相同的结果。
答案 0 :(得分:0)
STL中的随机数支持不是线程安全的。您可以添加它(以牺牲一些运行时性能为代价),或者为每个线程使用单独的随机数生成器。每个线程的生成器都需要一个不同的种子。在最简单的形式中,这可以通过递增每个新线程的种子值来实现,但如果新模拟运行得太快,则会冒重复序列的风险。您还可以通过适当的常量缩放现有种子值,然后将线程索引添加到其中。或者您可以查看seed_sequence
s,并使用线程索引或id作为序列的辅助输入。