提问者:小点点

仅产生一个随机数的随机数发生器


我有以下功能:

//Function to get random number
public static int RandomNumber(int min, int max)
{
    Random random = new Random();
    return random.Next(min, max);
}

我怎么称呼它:

byte[] mac = new byte[6];
for (int x = 0; x < 6; ++x)
    mac[x] = (byte)(Misc.RandomNumber((int)0xFFFF, (int)0xFFFFFF) % 256);

如果我在运行时使用调试器执行这个循环,我会得到不同的值(这就是我想要的)。但是,如果我在该代码的两行下面放一个断点,则MAC数组的所有成员都具有相等的值。

为什么会这样?


共3个答案

匿名用户

每次执行new Random()时,都会使用时钟进行初始化。这意味着在一个紧密的循环中,您会多次获得相同的值。您应该保留单个随机实例,并在同一实例上继续使用Next。

//Function to get a random number 
private static readonly Random random = new Random(); 
private static readonly object syncLock = new object(); 
public static int RandomNumber(int min, int max)
{
    lock(syncLock) { // synchronize
        return random.Next(min, max);
    }
}

编辑(见注释):为什么这里需要一个

基本上,next将更改random实例的内部状态。如果我们同时从多个线程中这样做,您可能会争辩说“我们只是使结果变得更加随机”,但我们实际上正在做的是潜在地破坏内部实现,并且我们还可能开始从不同的线程中获得相同的数字,这可能是一个问题--也可能不是。不过,对内部发生的事情的保证才是更大的问题;因为random不保证线程安全。因此,有两种有效的方法:

  • 进行同步,这样我们就不会同时从不同的线程访问它
  • 每个线程使用不同的随机实例

任何一个都可以是好的;但是同时互斥来自多个调用方的单个实例只是自找麻烦。

实现了这些方法中的第一种(也是更简单的);然而,另一种办法可能是:

private static readonly ThreadLocal<Random> appRandom
     = new ThreadLocal<Random>(() => new Random());

这是按线程执行的,因此不需要同步。

匿名用户

为了便于在整个应用程序中重用,静态类可能会有所帮助。

public static class StaticRandom
{
    private static int seed;

    private static ThreadLocal<Random> threadLocal = new ThreadLocal<Random>
        (() => new Random(Interlocked.Increment(ref seed)));

    static StaticRandom()
    {
        seed = Environment.TickCount;
    }

    public static Random Instance { get { return threadLocal.Value; } }
}

您可以使用然后使用静态随机实例,代码如下

StaticRandom.Instance.Next(1, 100);

匿名用户

Mark的解决方案可能相当昂贵,因为它需要每次同步。

我们可以通过使用特定于线程的存储模式来避免同步的需要:


public class RandomNumber : IRandomNumber
{
    private static readonly Random Global = new Random();
    [ThreadStatic] private static Random _local;

    public int Next(int max)
    {
        var localBuffer = _local;
        if (localBuffer == null) 
        {
            int seed;
            lock(Global) seed = Global.Next();
            localBuffer = new Random(seed);
            _local = localBuffer;
        }
        return localBuffer.Next(max);
    }
}

测量这两种实现,您应该会看到一个显著的差异。