如何在多线程 C 应用程序中生成唯一的随机数？

使用 stdlib 的 rand() 进行多线程和随机数生成

多线程应用程序通常要求每个线程生成唯一的随机数序列。但是，使用标准库函数 srand(time(0)) 为随机数生成器 (RNG) 提供种子可能会导致非随机结果。

线程安全问题

srand(time(0)) 初始化 RNG 的内部状态，用于生成伪随机数。在多线程环境中，多个线程可能同时访问相同的 RNG 状态，从而导致共享种子值和相同的数字序列。

解决方案：线程安全种子

为了确保线程安全的随机数生成，建议使用 rand_r() 函数，该函数采用显式状态参数。通过向每个线程传递唯一的状态变量，可以隔离 RNG 状态，从而允许每个线程生成自己的随机序列。

替代方案：线程安全生成器

或者，考虑使用 drand48() 函数，该函数是专为多线程应用程序设计的。它提供了比 rand() 更大、更可靠的熵源，并且默认情况下是线程安全的。

用法示例：

#include <stdlib.h>

unsigned int thread_state;

void thread_function() {
  // Seed the state for this thread
  rand_r(&thread_state);

  // Generate random numbers using the seeded state
  int random_number = rand_r(&thread_state);
}

结论：

在多线程环境下使用rand()时，必不可少使用像 rand_r() 这样的线程安全函数为 RNG 播种。或者，考虑使用线程安全的随机数生成器，例如 drand48()。这确保每个线程生成自己唯一的随机数序列，避免线程间出现相同数字的问题。

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