（一）遇到的问题
软件中写了这么一个函数，用来生成有数字和字母组成的随机的指定字符个数的字符串。运行的时候发现多线程调用这个函数，返回的两个字符串一模一样。这是不符合预期的，会导致程序出现bug.
原因很简单，多个线程如果同时调用到这个函数，那么time(NULL)返回的种子是一模一样的，所以rand函数返回的序列在两个线程中也是一模一样的。所有返回的字符串也是一模一样的。
这个是伪随机数的性质：相同的种子返回相同的随机数序列。
string GenerateRandomString(int nLen)
{
std::string strRet;
const char* cArray = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
int nArrayLen = strlen(cArray);
//设置当前时间为种子
srand(::time(NULL));
for (int i = 0; i < nLen; i++)
{
int nIndex = rand() % nArrayLen;
strRet += cArray[nIndex];
}
return strRet;
}
（二）解决方案
1.使用GUID来生产随机字符串，保证多线程下是安全的。这种方法和函数的本意虽然有些偏离，但是在软件中这个确实是解决了问题。那如果一定要保持函数原型不变，需要生成有数字和字母组成的随机的指定字符个数的字符串，该怎么办呢？第二种方法可以解决。
string GenerateRandomString()
{
GUID guid;
::CoInitialize(NULL);
CoCreateGuid(&guid);
CHAR buff[65] = {0};
StringCchPrintfA(
buff, 64, ("%08x-%04x-%04x-%02x%02x-%02x%02x%02x%02x%02x%02x"),
guid.Data1, guid.Data2, guid.Data3, guid.Data4[0], guid.Data4[1],
guid.Data4[2], guid.Data4[3], guid.Data4[4], guid.Data4[5],
guid.Data4[6], guid.Data4[7]);
return string(buff);
}
2.使用rand_s代替rand函数，这个函数是不依赖种子的更安全的伪随机数生成器。并且是线程安全的。
string GenerateRandomKey(int nLen)
{
std::string strRet;
const char* cArray = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
int nArrayLen = strlen(cArray);
for (int i = 0; i < nLen; i++)
{
unsigned uRandomValue = 0;
rand_s(&uRandomValue);
int nIndex = uRandomValue % nArrayLen;
strRet += cArray[nIndex];
}
return strRet;
}
（三）rand以及rand_s函数的实现（vs2017）
1.rand函数实现
// Seeds the random number generator with the provided integer.
extern "C" void __cdecl srand(unsigned int const seed)
{
__acrt_getptd()->_rand_state = seed;
}
// Returns a pseudorandom number in the range [0,32767].
extern "C" int __cdecl rand()
{
__acrt_ptd* const ptd = __acrt_getptd();
ptd->_rand_state = ptd->_rand_state * 214013 + 2531011;
return (ptd->_rand_state >> 16) & RAND_MAX;
}
可以看出，srand函数设置的种子保存在线程本地存储（TLS)中的_rand_state中，而rand函数就是对这个值进行了简单的数学运算然后又赋值给了_rand_state。可以看出这种方式生成的随机数是确定的，也就是说相同的种子返回相同的随机数序列。
从这里也看到了随机数的种子是和线程相关的，每个线程是隔离的，多线程代码执行确实是安全的。但是问题是种子如果一样了生成的随机数就一样了。
顺便提下_rand_state的默认值是1
2.rand_s函数实现
extern "C" errno_t __cdecl rand_s(unsigned int* const result)
{
_VALIDATE_RETURN_ERRCODE(result != nullptr, EINVAL);
*result = 0;
if (!__acrt_RtlGenRandom(result, static_cast<ULONG>(sizeof(*result))))
{
errno = ENOMEM;
return errno;
}
return 0;
}
函数只是简单调用了下RtlGenRandom函数而已。
Generates a pseudorandom number. This is a more secure version of the function
rand也就是说他是一个安全版本的伪随机数。（还是伪随机数哦）
为什么更安全，我没怎么明白原理。总体来说就是不能再依赖种子了。所以更安全了
对比java来说：
rand相当于Random类
rand_s相当于SecureRandom
（四）真随机数和伪随机数
（五）参考资料
https://www.random.org/
https://blog.csdn.net/czc1997/article/details/78167705
https://blog.csdn.net/hahachenchen789/article/details/84251345
https://www.iteye.com/blog/kevin-hust-744284
多线程安全的随机数生产函数
原文：https://www.cnblogs.com/1yzq/p/13121781.html
