Question

所有线程共享相同的“全局随机数生成器”，还是每个线程都有自己的？

如果共享一个，我如何确保线程安全？使用"Monads" chapter of Real World Haskell中描述的 getStdGen 和 setStdGen 的方法看起来并不安全。

如果每个线程都有一个独立的发生器，两个线程的生成器会快速连续启动会有不同的种子吗？（例如，如果种子是以秒为单位的时间，它们将不会，但毫秒可能没问题。我不知道如何从Data.Time获得毫秒分辨率的时间。）

Answer 1

有一个名为newStdGen的函数，它给出了一个新的std。 gen每次被叫。 Its implementation使用atomicModifyIORef，因此是线程安全的。

newStdGen优于get / setStdGen，不仅在线程安全性方面，而且它还可以防止您遇到类似这样的潜在单线程错误：let rnd = (fst . randomR (1,5)) <$> getStdGen in (==) <$> rnd <*> rnd。

此外，如果你考虑newStdGen vs getStdGen / setStdGen的语义，第一个可以非常简单：你只需要一个新标准。处于随机状态的gen，非确定性地选择。另一方面，使用get / set对，你无法抽象出全局程序状态，这有多种原因。

Answer 2

我建议你只使用getStdGen一次（在主线程中），然后使用split函数生成新的生成器。我会这样做：

制作包含发电机的MVar。每当线程需要一个新的生成器时，它会从MVar中取出当前值，调用split并将新生成器放回原处。由于MVar的功能，这应该是线程安全的。

Answer 3

在某种意义上，getStdGen和setStdGen本身并不是线程安全的。假设两个线程都执行此操作：

do ...
   g <- getStdGen
   (v, g') <- someRandOperation g
   setStdGen g'

线程有可能在另一个线程到达g <- getStdGen之前运行setStdGen行，因此它们都可以获得完全相同的生成器。（我错了吗？）

如果他们都抓住相同版本的生成器，并在同一个函数中使用它们，它们将获得相同的“随机”结果。因此，在处理随机数生成和多线程时，您需要更加小心。有很多解决方案;我想到的是一个专用的随机数生成器线程，它产生一个随机数流，其他线程可以以线程安全的方式使用它。正如FUZxxl所说，将发电机放入MVar可能是最简单，最直接的解决方案。

当然，我建议您检查一下代码并确保必要在多个帖子中生成随机数。

Answer 4

您可以在FUZxxl的答案中使用split。但是，无论何时调用forkIO，只需将分叉线程的IO操作关闭在其中一个生成的生成器上，而将另一个放在原始线程中，而不是使用MVar。这样每个线程都有自己的生成器。

正如Dan Burton所说，请检查您的代码，看看您是否真的需要多个线程中的RNG。

Haskell中的随机数生成器是线程安全的吗？

4 个答案: