Abseil Code Review · 44/79

absl::BitGen — 모던 난수 생성기

2026년 6월 11일 · Hawk · 2분 읽기

#std::의 random은 왜 불편한가

C++11 <random>은 강력하지만 일상 사용에 boilerplate가 너무 많다.

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// std — 일상 사용에도 세 단계
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std::random_device rd;
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std::mt19937 gen(rd());
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std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 100);
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int x = dist(gen);

세 객체(엔진 시드, 엔진, 분포)를 매번 결합해야 한다. Abseil은 함수 호출 하나 로 압축한다.

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// absl
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absl::BitGen bg;
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int x = absl::Uniform(bg, 1, 101);   // [1, 101) — half-open

#BitGen의 정체

absl::BitGen은 URBG(Uniform Random Bit Generator) 컨셉을 만족하는 엔진이다. 내부적으로 randen이라는 SIMD 친화 알고리즘을 쓴다. 핵심 특성:

특성	BitGen	`std::mt19937`
상태 크기	256바이트	2.5KB
속도	~2× 빠름	기준
통계적 품질	더 좋음 (Crush 통과)	통과(MT 고전)
보안	비-cryptographic	비-cryptographic
Seed	자동 OS entropy	사용자가 직접

자동 시드가 큰 차이다. absl::BitGen bg;만 써도 OS entropy로 시드된다. 결정적 재현성이 필요한 경우만 명시 시드를 쓴다.

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#include "absl/random/random.h"
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absl::BitGen bg;                              // OS entropy로 시드
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absl::SeedSeq seed{42, 1337};
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absl::BitGen reproducible(seed);              // 결정적 시드

#사용 — Uniform이 대부분

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absl::BitGen bg;
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// 정수 [0, 10)
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int i = absl::Uniform(bg, 0, 10);
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// 정수 [0, 10] (closed)
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int j = absl::Uniform(absl::IntervalClosed, bg, 0, 10);
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// 실수 [0.0, 1.0)
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double d = absl::Uniform(bg, 0.0, 1.0);
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// 컨테이너에서 무작위 원소
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std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
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int pick = v[absl::Uniform(bg, 0u, v.size())];

interval tag로 경계 의미를 명시한다.

Tag	의미
`IntervalClosedClosed` / `IntervalClosed`	`[a, b]`
`IntervalClosedOpen` (기본)	`[a, b)`
`IntervalOpenOpen` / `IntervalOpen`	`(a, b)`
`IntervalOpenClosed`	`(a, b]`

정수 기본은 [a, b), 실수 기본도 동일. C++ STL의 uniform_int_distribution([a, b] closed)과 다르다. 코드 리뷰에서 자주 헷갈리는 부분이다.

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// 회피 — std와 같은 closed 가정
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int dice = absl::Uniform(bg, 1, 6);   // ❌ 6은 안 나옴
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// Good
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int dice = absl::Uniform(absl::IntervalClosed, bg, 1, 6);

#그 외 분포

Uniform 외에도 다양한 분포가 자유 함수로 노출된다(다음 챕터에서 자세히).

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double mean = absl::Gaussian<double>(bg, 0.0, 1.0);
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double exp = absl::Exponential<double>(bg, 1.0);
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bool flag = absl::Bernoulli(bg, 0.5);

#InsecureBitGen — 더 가벼운 변종

랜덤 품질 요구가 낮은 곳(빠른 테스트 데이터, 디버그 셔플)에는 absl::InsecureBitGen이 있다.

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absl::InsecureBitGen ibg;   // 더 작은 상태, 더 빠름
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int x = absl::Uniform(ibg, 0, 100);

다음과 같이 사용처를 나눈다.

용도	엔진
Production 일반 random	`BitGen`
테스트 데이터 생성	`InsecureBitGen`
암호학적 random	`BitGen` 안 됨 — `boringssl` `RAND_bytes` 사용

#코드 리뷰에서 자주 보는 지적

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// 회피 — rand() 직접
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int x = rand() % 100;
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// 문제 — 모듈로 편향, locale 의존, 시드 불명
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// Good
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absl::BitGen bg;
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int x = absl::Uniform(bg, 0, 100);

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// 회피 — BitGen을 인라인으로 매번 생성
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int Pick() {
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    absl::BitGen bg;          // ❌ 매 호출마다 256B 할당 + 시드
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    return absl::Uniform(bg, 0, 100);
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}
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// Good — BitGen은 thread_local 또는 인스턴스 멤버
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thread_local absl::BitGen tls_bg;
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int Pick() { return absl::Uniform(tls_bg, 0, 100); }

#thread 안전성

absl::BitGen은 thread-safe 하지 않다. URBG 컨셉 자체가 상태를 변경하므로 동시 호출은 정의되지 않은 동작이다.

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// 회피 — 멀티스레드에서 공유
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absl::BitGen shared;   // 데이터 레이스
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// Good — thread_local 또는 mutex 보호
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thread_local absl::BitGen tls;

대부분의 server는 thread_local이 정답이다. 매 스레드가 독립 BitGen을 가지면 lock-free.

#한 줄 비교 — std vs absl random

작업	std::random	absl::random
엔진 + 시드	두 줄	한 줄(`BitGen bg;`)
Uniform int	dist 생성 + 호출	`Uniform(bg, a, b)`
Closed interval	기본	`IntervalClosed` 명시
상태 크기	2.5KB (`mt19937`)	256B
속도	기준	~2×
Mocking	없음	`MockingBitGen`