c++ - 当我通过 OMP(C++) 生成随机数时出现一个奇怪的问题

Question

代码如下:

#include<omp.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
    unsigned int seed = 1;
    int n =4;
    int i = 0;
#pragma omp parallel for num_threads(4) private(seed)
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        int temp1 = rand_r(&seed);
        printf("\nRandom number: %d by thread %d\n", temp1, omp_get_thread_num());
    }
    return 0;
}

代码输出为:

Random number: 1905891579 by thread 0

Random number: 1012484 by thread 1

Random number: 1012484 by thread 2

Random number: 1012484 by thread 3

这对我来说很奇怪:为什么线程 0 有不同的编号？但是当我用常量数字 4 更改 n 时:

#include<omp.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
    unsigned int seed = 1;
    const int n =4;
    int i = 0;
#pragma omp parallel for num_threads(4) private(seed)
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        int temp1 = rand_r(&seed);
        printf("\nRandom number: %d by thread %d\n", temp1, omp_get_thread_num());
    }
    return 0;
}

代码输出为:

Random number: 1012484 by thread 2

Random number: 1012484 by thread 3

Random number: 1012484 by thread 0

Random number: 1012484 by thread 1

所有线程都有相同的随机数。我不明白当 n 不是 const 变量时线程 0 具有不同编号的原因。有没有人知道这件事？非常感谢。

Answer 1

seed 被声明为 private，因此在循环中它没有初始化值，更多的是，每​​个实例可能有也可能没有不同的值，其值的使用是 UB .您可以使用 firstprivate让私有(private)实例用原始值初始化。

#pragma omp parallel for num_threads(4) firstprivate(seed)

此外，rand_r 不是标准函数，而是 2 级线程安全 POSIX 函数。级别 2 意味着 rand_r 只有在单独的对象/数据源上使用时才是安全的，这里不是这种情况，我会使用相同的种子计数器。在这种情况下，线程被调用的顺序是不确定的和不同步的。奇怪的输出是可能的，因为任何一个线程都可能有机会在其他线程之前更新种子的值。