Wie synchronisiert man die Zufallszahlengenerierung in der Golang-Parallelverarbeitung?

Synchronisierte Zufallszahlengenerierung in der gleichzeitigen Go-Programmierung: Verwenden Sie einen Mutex (sync.Mutex), um den Zugriff auf den Zufallszahlengenerator rand.Rand zu steuern. Jede Goroutine erfasst den Mutex, bevor sie eine Zufallszahl generiert, und gibt den Mutex nach der Generierung frei. Dadurch wird sichergestellt, dass jeweils nur eine Goroutine auf den Zufallszahlengenerator zugreifen kann, wodurch Datenrennen vermieden werden.

Wie synchronisiert man die Zufallszahlengenerierung in der Golang-Parallelverarbeitung?

Bei der gleichzeitigen Go-Programmierung ist es manchmal notwendig, Zufallszahlen über mehrere Goroutinen hinweg zu generieren. Wenn die Synchronisierung nicht gewährleistet ist, kann dies zu Race Conditions und unvorhersehbarem Verhalten führen.

Parallele Zufallszahlengenerierung

Go bietet ein math/rand-Paket zur Generierung von Pseudozufallszahlen. Standardmäßig arbeitet es auf nicht parallelitätssichere Weise. Das bedeutet, dass es bei gleichzeitigem Zugriff auf dieselbe rand.Rand-Instanz zu Datenwettläufen und unbestimmten Ergebnissen kommt. math/rand 包来生成伪随机数。默认情况下，它以非并发安全的方式操作。这意味着如果并发访问同一个 rand.Rand 实例，则会出现数据争用和不确定的结果。

使用互斥锁进行同步

为了在并行处理中同步随机数生成，可以使用互斥锁 (sync.Mutex)。互斥锁允许一次只有一个 goroutine 访问临界区（在这种情况下，rand.Rand 实例）。

以下代码演示如何使用互斥锁同步随机数生成：

package main

import (
    "math/rand"
    "sync"
)

var (
    // 全局互斥锁
    randomLock sync.Mutex
    
    // 全局随机数生成器
    randomGen *rand.Rand
)

func init() {
    // 在程序启动时初始化随机数生成器
    // 并设置随机种子
    randomGen = rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
}

func main() {
    // 创建一个等待组来跟踪 goroutine
    var wg sync.WaitGroup
    
    // 启动 10 个 goroutine 生成 10 个随机数
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(i int) {
            // 使用互斥锁保护随机数生成
            randomLock.Lock()
            value := randomGen.Intn(100)
            randomLock.Unlock()
            
            // 打印生成的随机数
            fmt.Printf("Goroutine %d: %d\n", i, value)
            wg.Done()
        }(i)
    }

    // 等待所有 goroutine 完成
    wg.Wait()
}

在这种方法中，使用了一个全局 randomLock 互斥锁来保护对 randomGen

Synchronisation mit Mutexes

Um die Zufallszahlengenerierung in der Parallelverarbeitung zu synchronisieren, können Sie Mutex-Sperren (sync.Mutex) verwenden. Ein Mutex ermöglicht jeweils nur einer Goroutine den Zugriff auf den kritischen Abschnitt (in diesem Fall die rand.Rand-Instanz). 🎜🎜Der folgende Code zeigt, wie ein Mutex zum Synchronisieren der Zufallszahlengenerierung verwendet wird: 🎜rrreee🎜Bei diesem Ansatz wird ein globaler randomLock-Mutex verwendet, um den Zugriff auf randomGen Access zu schützen an den Zufallszahlengenerator. Jede Goroutine erfasst den Mutex, bevor sie eine Zufallszahl generiert, und gibt den Mutex nach der Generierung frei. Dadurch wird sichergestellt, dass jeweils nur eine Goroutine Zugriff auf den Zufallszahlengenerator hat, wodurch Datenrennen vermieden werden. 🎜🎜Auf diese Weise können Zufallszahlen sicher und zuverlässig parallel verarbeitet werden. 🎜

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