静态随机数生成器的线程安全

Question

我有一堆线程，每个线程都需要一个线程安全的随机数。由于在我的真实程序中，线程是重复生成和连接的，所以我不想创建random_device并且mt19937每次进入一个调用相同函数的新并行区域时，所以我将它们设置为静态：

#include <iostream>
#include <random>
#include <omp.h>

void test(void) {
    static std::random_device rd;
    static std::mt19937 rng(rd());
    static std::uniform_int_distribution<int> uni(1, 1000);

    int x = uni(rng);
#   pragma omp critical
    std::cout << "thread " << omp_get_thread_num() << " | x = " << x << std::endl;
}

int main() {
#   pragma omp parallel num_threads(4)
    test();
}

我无法放置它们，threadprivate因为错误 C3057：当前不支持“threadprivate”符号的动态初始化。一些消息来源说random_device和mt19937是线程安全的，但我还没有找到任何可以证明这一点的文档。

1. 这个随机化线程安全吗？
2. 如果不是，哪些静态对象可以保留为静态以保持线程安全？

Answer 1

我认为threadprivate这仍然是正确的方法，您可以通过稍后进行并行分配来避免初始化问题。

static random_device rd;
static mt19937 rng;
#pragma omp threadprivate(rd)
#pragma omp threadprivate(rng)

int main() {

#pragma omp parallel
  rng = mt19937(rd());

#pragma omp parallel
  {
    stringstream res;
    uniform_int_distribution<int> uni(1, 100);
    res << "Thread " << omp_get_thread_num() << ": " << uni(rng) << "\n";
    cout << res.str();
  }

  return 0;
}

顺便说一句，请注意stringstream：OpenMP 倾向于在<<运算符处分割输出线。