每个线程的 random_device 是否以不同的状态开始？答案

【问题标题】：Does random_device start at a different state for each thread?每个线程的 random_device 是否以不同的状态开始？
【发布时间】：2019-10-12 08:41:20
【问题描述】：

是否保证 random_device 不会在每个新线程的相同内部状态下启动？那么下面的代码有可能给出两个不同的值吗？

#include <iostream>
#include <random>
#include <thread>
#include <mutex>

using namespace std;

int main()
{
    auto thr = []()
    {
        static mutex mtx;
        mtx.lock();
        cout << random_device()() << " " << endl;
        mtx.unlock();
    };
    thread t1( thr );
    thread t2( thr );
    t1.join();
    t2.join();
}

【问题讨论】：

不，我认为不能保证。
为什么你需要这个呢？您可以简单地预先创建多个 RNG 或重复使用 random_device 。
相关stackoverflow.com/q/39288595/10933809
不，绝对与此无关。
@appleapple，random_device 是线程安全的，所以我可以这样做吗？我宁愿不相信这一点，因为这会使 random_device 的效率显着降低，即使没有争用因此没有内核等待。

标签： c++ random

【解决方案1】：

没有这样的保证。

在 cppreference 上我们可以阅读

std::random_device 可以根据实现定义的伪随机数引擎来实现，如果非确定性源（例如硬件设备）对实现不可用。在这种情况下，每个 std::random_device 对象都可能生成相同的数列。

这基本上取决于实现。

另一件事是创建新的random_devices 会产生性能成本。最好重复使用同一个。

auto thr = []()
{
    static mutex mtx;
    static random_device rd{};
    mtx.lock();
    cout << rd() << " " << endl;
    mtx.unlock();
};

【讨论】：

我知道，但为了简单起见，我省略了单独的 random_device，它在这个例子中并没有什么坏处。
@BonitaMontero 我认为关键是如果您重复使用相同的random_device，您可以保证获得不同的值（除非实现只返回一个值）。所以在这个例子的上下文中它确实很重要。
跨线程边界重用 random_device 没有意义。它肯定不是线程安全的。
@BonitaMontero 不确定您指的是什么。根据实现，它可以是完全线程安全的。在示例中，它也没有跨线程边界使用。通常，您只使用它来播种 PRNG，因此您可以以线程安全的方式将 RNG 或种子传递给线程。
不确定，因为它是实现定义的。因为random_device 只用于初始化你的RNG，所以性能可能不是最重要的。 AFAIK linux 机器将使用/dev/urandom，这是线程安全的。 Windows 机器将使用一些 WinAPI 调用。我不认为它也不太可能是线程安全的。但 c++ 标准不保证。