rand_r是否真的是线程安全的?
好吧,rand_r函数应该是一个线程安全的函数。 但是,通过它的实现,我无法相信它本身不能被其他线程改变。 假设两个线程将使用相同的变量种子同时调用rand_r。 所以会发生读写比赛。 由glibc实现的代码rand_r如下所示。 谁知道为什么rand_r被称为线程安全?
int rand_r (unsigned int *seed) { unsigned int next = *seed; int result; next *= 1103515245; next += 12345; result = (unsigned int) (next / 65536) % 2048; next *= 1103515245; next += 12345; result <<= 10; result ^= (unsigned int) (next / 65536) % 1024; next *= 1103515245; next += 12345; result <<= 10; result ^= (unsigned int) (next / 65536) % 1024; *seed = next; return result; }
您可以考虑三个级别的线程安全性,为了便于参考,我将在此处编号。
1)根本不是线程安全的。 从多个线程同时调用该函数是不安全的。 例如, strtok
。
2)相对于系统的线程安全。 如果不同的调用对不同的数据进行操作,则可以安全地从多个线程同时调用该函数。 例如, rand_r
, memcpy
。
3)关于数据的线程安全。 从多个线程同时调用该函数是安全的,甚至可以对相同的数据进行操作。 例如pthread_mutex_lock
。
rand_r
在2级,C语境中的约定(特别是在POSIX规范中)是调用这个“线程安全”。
在其他一些语言中,例如Java,约定是将级别3称为“线程安全”,将其他所有语言称为“非线程安全”。 因此,例如java.util.Vector
是“线程安全的”,而java.util.ArrayList
是“非线程安全的”。 当然java.util.ArrayList
所有方法都是2级。所以来自Java的程序员自然会调用rand_r
和memcpy
“not thread safe”。
在C中,约定是不同的,可能是因为内部同步的数据结构很少开始。 在C的上下文中,您可能会问“文件是否处于线程安全?”,并且正在讨论级别3,但在询问“这个函数是否是线程安全的?”时 这通常意味着第2级。
rand_r
是线程安全的,因为该函数完全是纯粹的。 除了参数之外,它不会读取或修改任何状态。 因此可以安全地同时调用它。
这与将状态(种子)保存在全局变量中的大多数rand
函数不同。
假设两个线程将使用相同的变量种子同时调用rand_r。
我假设你的意思是这样的
int globalSeed; //thread 1 rand_r(&globalSeed); //thread 2 rand_r(&globalSeed);
这并不意味着该函数不是线程安全的,这只意味着您通过提供可由另一个线程访问/修改的输出参数以非线程安全的方式使用它。
将函数结果写入可由另一个线程访问/修改的全局变量是一回事。 这并不意味着该函数不是线程安全的,它意味着您的代码不是线程安全的。
因为它修改了种子和种子传入。