在C中的多線程程序中創建隨機數

Question

我正在編寫一個程序，其中有工作線程創建0到3之間從0到x-1（變量）的隨機數

我需要學習的是如何在C中生成這些隨機數。

我正在使用gcc編譯器並在Ubuntu 11.10上工作

Answer 1

rand() ＆ srand()不是那種可以安全使用的東西。

它們既不是重入也不是線程安全 。 一般而言，C或C ++標准都不對任何標准庫函數提出有關線程安全性的任何要求。
某些實現可能確實提供了線程安全版本，但標准並未強制要求。

為了能夠在多線程環境中使用隨機數生成器，您將需要一個允許傳入狀態的實現。 這樣，您可以為每個線程保留一個狀態值，並生成高質量的隨機數，而無需同步。

C標准庫不提供任何選擇。 這使得100％的可移植性變得相當不可能。使用的選擇將取決於您的環境，您應該將其作為問題的一部分來提供以獲得准確的答案。

看看聲稱提供MultiThreaded隨機數發生器的 GNU科學圖書館 。

Answer 2

如果你只是想要一些隨機數並且不關心是否獨立生成隨機數序列，你仍然可以使用rand()和srand() 。

    #include <stdlib.h>                       
    #include <stdio.h>                        
    #include <pthread.h>                      
    #include <unistd.h>                       

    void* cb1(void*) {                        
        while(1) {                            
            printf("cb1, rand:%d\n",rand());  
            sleep(1);                         
        }                                     
    }                                         

    void* cb2(void*) {                        
        while(1) {                            
            printf("cb2, rand:%d\n",rand());  
            sleep(1);                         
        }                                     
    }                                         


    int main() {                              
        pthread_t  th1, th2;                  
        srand(1);                             
        pthread_create(&th1, NULL, cb1, NULL);
        pthread_create(&th2, NULL, cb2, NULL);

        pthread_join(th1, NULL);              
        pthread_join(th2, NULL);              

        return 0;                             
    }                                         

Answer 3

使用rand_r() （見rand（3））

函數rand_r（）提供了一個指向unsigned int的指針，用作狀態。

它是可重入的並且將種子作為輸入，因此線程可以分別管理它們的種子。

Answer 4

一個真理和美麗的東西;

http://en.wikipedia.org/wiki/Mersenne_twister

編寫自己的RNG。

（道歉。我剛看了那個維基頁面。最后我看了一會兒，很好;你可以讀它並實現扭轉。現在這是一堆學位水平的數學，這對任何人都沒有任何解釋，禁止在大學學習數學學習四年的人口子集。我看到這在維基上發生了很多:-(

Answer 5

一個簡單的版本，缺少錯誤檢查，使用C11的threads.h看起來像這樣：

mtx_t rand_mtx;

//run only once.
int rand_init(int seed)
{
     srand(seed);
     mtx_init(&rand_mtx, mtx_plain);
} 

int synced_rand()
{
    mtx_lock(&rand_mtx);
    int r = rand();
    mtx_unlock(&rand_mtx);
    return r;
}