多个线程调用同一个 rand() 函数，如何让它们调用自己的 rand() 函数实例？

Question

我有一个关于低级多线程和函数调用如何工作的问题。如果我从多个线程调用 rand() 函数，它们是否访问相同函数？它存储在内存的什么地方？所有线程是否都访问该函数的相同内存位置？如果它们都访问相同的内存位置，是否两个线程同时访问同一个函数，从而导致死锁或瓶颈/减慢整个过程？

我想让我的线程完全并行，所以我希望它们调用自己的 rand() 函数实例。我该怎么做呢？

Answer 1

我有一个关于低级多线程和函数调用如何工作的问题。如果我从多个线程调用 rand() 函数，它们是否访问相同的函数？

是的。它们都访问 rand 函数。

它存储在内存的什么位置？

如果“it”指的是 rand 函数的代码，那么它会与程序的其余代码一起存储在内存中。

所有线程是否都访问该函数的同一内存位置？如果它们都访问相同的内存位置，是否两个线程同时访问同一个函数，因此会出现死锁或瓶颈/减慢整个过程？

代码永远不会被修改。两个线程访问内存中从未修改的数据不会导致任何死锁、瓶颈或速度减慢。

我想让我的线程完全并行，所以我希望它们调用自己的 rand() 函数实例。我怎样才能做到这一点？

函数的实例不是问题。问题是共享数据。访问共享数据的线程会导致性能问题，即使它们完全通过不同的函数访问共享数据。

最有可能的是，您根本不应该使用 rand 并使用一些可以满足您的任何要求的代码。也许 rand_r 可以做到这一点，但您最好寻找一个能够满足您的任何要求的随机数生成器。

Answer 2

rand 函数使用静态内部状态，因此如果从多个线程调用它，可能会出现竞争条件。

相反，请使用 POSIX 定义的 rand_r()< /a> 函数（如果您的系统支持）。它采用在每次连续调用时更新的种子值的地址。然后，每个线程会将自己的种子值副本设置为某个初始值，而不是调用 srand。

因此，

srand(INITIAL_VALUE);
val = rand();
val = rand();
val = rand();
...

您可以这样做：

unsigned int seed = INITIAL_VALUE;
val = rand_r(&seed);
val = rand_r(&seed);
val = rand_r(&seed);
...