C# 随机数生成器陷入循环

Question

我正在使用 .NET 创建一个人工生命程序，并且我正在使用在 Singleton 中定义的 C# 的伪随机类。这个想法是，如果我在整个应用程序中使用相同的随机数生成器，我可以只保存种子，然后从种子重新加载以重新计算某个有趣的运行。

public sealed class RandomNumberGenerator : Random
{
    private static readonly RandomNumberGenerator instance = new RandomNumberGenerator();

    RandomNumberGenerator()
    {

    }

    public static RandomNumberGenerator Instance
    {
        get
        {
            return instance;
        }
    }
}

我还想要一种可以给我两个不同随机数的方法。

public static Tuple<int, int> TwoDifferentRandomNumbers(this Random rnd, int minValue, int maxValue)
    {
        if (minValue >= maxValue)
            throw new ArgumentOutOfRangeException("maxValue", "maxValue must be greater than minValue");
        if (minValue + 1 == maxValue)
            return Tuple.Create<int, int>(minValue, maxValue);

        int rnd1 = rnd.Next(minValue, maxValue);
        int rnd2 = rnd.Next(minValue, maxValue);
        while (rnd1 == rnd2)
        {                
            rnd2 = rnd.Next(minValue, maxValue);
        }
        return Tuple.Create<int, int>(rnd1, rnd2);            
    }

问题是有时rnd.Next(minValue,maxValue总是返回minValue。如果我此时断点并尝试创建一个双精度并将其设置为rnd.NextDouble()，它将返回 0.0。有人知道为什么会这样吗？

我知道它是一个伪随机数生成器，但坦率地说，我没想到它会锁定为 0。随机数生成器正在从多个线程访问......这可能是问题的根源吗？

编辑：谢谢，问题最终是线程安全。

这是新版本的课程。

 public sealed class RandomNumberGenerator : Random
{
    private static Random _global = new Random();
    [ThreadStatic]
    private static Random _localInstance;

    RandomNumberGenerator()
    {

    }

    public static Random Instance
    {
        get
        {
            Random inst = _localInstance;
            if (inst == null)
            {
                int seed;
                lock (_global) seed = _global.Next();
                _localInstance = inst = new Random(seed);
            }
            return _localInstance;
        }
    }
}

Answer 1

Random 类不是线程安全的。

你应该让你的static实例[ThreadStatic]，或者用锁保护它。

Answer 2

如果您只为多个线程使用一个 RNG，即使您保存了种子，您将无法在下次启动应用程序时生成相同的数字，因为您无法确定对 RNG 的调用来自不同线程的顺序相同。

如果您有固定/已知数量的线程，请为每个线程创建一个 RNG 并保存每个种子。

如果你 100% 确定如果你使用相同的种子，每个线程都会以与上次完全相同的顺序调用 RNG，那么忘记我刚才所说的话。

Answer 3

这个想法是，如果我在整个应用程序中使用相同的随机数生成器，我可以只保存种子，然后从种子重新加载以重新计算某个有趣的运行。

您实际上不需要 RNG 的单例实例。如果将Random 的两个单独实例初始化为相同的seed，它们将产生完全相同的序列。

我的建议是，保留种子，但摆脱单例。

Answer 4

我什至不必查找 Random 类就知道“该类的所有实例方法或不是线程安全的”。这适用于所有 .NET 类，只有极少数例外。

所以是的，它是多线程。但是您也没有提到验证 MaxValue > MinValue 。