C++11 随机数生成器的线程安全

C++11 中有许多新的随机数生成器引擎和分布函数。它们线程安全吗？如果您在多个线程之间共享单个随机分布和引擎，是否安全并且您仍然会收到随机数吗？我正在寻找的场景是这样的，

void foo() {
    std::mt19937_64 engine(static_cast<uint64_t> (system_clock::to_time_t(system_clock::now())));
    std::uniform_real_distribution<double> zeroToOne(0.0, 1.0);
#pragma omp parallel for
    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        double a = zeroToOne(engine);
    }
}

使用 OpenMP 或

void foo() {
    std::mt19937_64 engine(static_cast<uint64_t> (system_clock::to_time_t(system_clock::now())));
    std::uniform_real_distribution<double> zeroToOne(0.0, 1.0);
    dispatch_apply(1000, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0), ^(size_t i) {
        double a = zeroToOne(engine);
    });
}

使用 libdispatch。

C++11 标准库基本上是线程安全的。 PRNG 对象上的线程安全保证与容器上的相同。更具体地说，由于 PRNG 类都是pseudo-随机，即它们根据确定的当前状态生成确定性序列，实际上没有空间可以窥视或戳探所包含状态之外的任何内容（用户也可以看到）。

正如容器需要锁才能安全共享一样，您也必须锁定 PRNG 对象。这会使其变得缓慢且不确定。每个线程一个对象会更好。

§17.6.5.9 [数据种族解析]：

1 本节规定了实施应满足的要求 防止数据争用 (1.10)。每个标准库函数应 除非另有说明，否则满足每项要求。实施可能会 防止以下指定情况以外的情况下的数据争用。

2 C++标准库函数不得直接或间接 访问当前线程以外的线程可访问的对象 (1.10) 线程，除非对象是通过直接或间接访问的 函数的参数，包括 this。

3 C++标准库函数不得直接或间接 修改当前线程以外的线程可访问的对象（1.10） 线程，除非对象是通过直接或间接访问的 函数的非常量参数，包括 this。

4 [ 注意：这意味着，例如，实现不能使用 用于内部目的的静态对象无需同步，因为它 即使在未明确共享的程序中也可能导致数据竞争 线程之间的对象。 ——尾注]

5 C++ 标准库函数不得间接访问对象 通过其参数或通过其容器的元素可访问 参数，除非调用其规范所需的函数 在那些容器元素上。

6 对调用标准库获得的迭代器的操作 容器或字符串成员函数可以访问底层 容器，但不得对其进行修改。 [注：特别是容器 使迭代器无效的操作与以下操作冲突 与该容器关联的迭代器。 ——尾注]

7 实现可以在线程之间共享它们自己的内部对象 如果对象对用户不可见并且受到数据保护 比赛。

8 除非另有说明，C++ 标准库函数应 仅在当前线程内执行所有操作，如果 操作具有用户可见的效果 (1.10)。

9 [注意：这允许实现并行化操作，如果 没有明显的副作用。 ——尾注]