.net - F# 中的线程安全普通随机数生成器

Question

需要一个从正态(高斯)分布返回样本的随机数生成器，我已将 John D. Cook's C# generator 的一部分移植到 F# :

let mutable m_w = 521288629u
let mutable m_z = 362436069u

let private getUint () =
    m_z <- 36969u * (m_z &&& 65535u) + (m_z >>> 16)
    m_w <- 18000u * (m_w &&& 65535u) + (m_w >>> 16)
    (m_z <<< 16) + m_w

let private setSeed () =
    let dt = System.DateTime.Now
    let x = dt.ToFileTime ()
    m_w <- uint32 (x >>> 16)
    m_z <- uint32 (x % 4294967296L)

let private getUniform () =
    let u = getUint ()
    (float u + 1.) * 2.328306435454494e-10

let private randomNormal () =
    let u1 = getUniform ()
    let u2 = getUniform ()
    let r = sqrt (-2. * (log u1))
    let theta = 2. * System.Math.PI * u2
    r * sin (theta)

/// Returns a normal (Gaussian) random sample with mean 0 and standard deviation 1
let randn () =
    setSeed ()
    randomNormal ()

/// Returns an array of normal (Gaussian) random samples
let randns n m =
    setSeed ()
    [| for i in 0 .. n - 1 -> randomNormal () |]

此实现工作正常，但不是线程安全的。鉴于依赖于它的代码广泛使用了线程并行库，我需要使其成为线程安全的。

这对我来说看起来并不明显，因为该方法的核心是两个几乎不可或缺的可变成员。有没有其他方法可以在不使用锁的情况下实现线程安全？

有没有其他方法可以仅使用不可变成员来实现普通的伪随机生成器？

Answer 1

使用可变成员，您别无选择，只能使用锁。

但是，最好使用不可变的 record包含 m_w和 m_z你传递给你的随机函数。他们可以返回您的随机值的元组和包含更新的随机成员的新​​记录。更好的是，您可以创建一个 computation expression处理生成随机数，因此您不必担心传递随机记录。

另外，调用setSeed从你的随机函数中是不好的。多个后续调用将返回相同的值。您只想设置一次种子。