C言語 乱数について

Question

Ｃ言語で数当てゲームを作るために乱数関数の正式な使い方を知りたいです

今は

a=(rand()%10)

として、aに０～９までの乱数を割り当てるようなコードを書いていますが
コンパイルしなおしてもなぜか値が８から動きません…

自分が使っている本にはrand関数自体が載っておらず、ネットで拾ったコードの猿真似をしている状態です
ので、この機会に正確な文法を知っておきたいです

またsrand関数についても教えていただけると嬉しいです。

Answer 1

srandは乱数を生成するとき元にする数です。
同じ数字が出るとのことですが以下のコードを実行してみるとわかりやすいと思います。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
	// 下記のsrandの数字を整数の範囲で変更すると
	srand(1);
	// srandを変更しないと同じ結果が出る。
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());

	getchar();
	return 0;
}

srandの値が変わればrandの値も変わることが確認できたと思います。
※ANSI Cではsrandが呼び出さる前にrandが呼び出された場合、srand(1)と同じ。

srandが固定されていれば同じ値になってしまうので時間によってsrandを設定します。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// time.hを追加
#include <time.h>

int main(){
	// 下記のsrandを時間から設定する。
	srand((unsigned int)time(NULL));
	// randの数字が変化する。
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());

	getchar();
	return 0;
}

また、それぞれの書式は以下のとおりです。

srandの書式は

void srand(unsigned int seed);

引数はunsigned intなので符号なし整数を引数とします。
また、戻り値はvoidなのでありません。

randの書式は

int rand(void);

引数はvoidなので引数なしです。
また、戻り値はintなので整数が戻ってきます。
なので割る数をnとすると、余りは0～n-1の値を得ることができます。

Answer 2

本筋でない方向のアドバイスです。

a=(rand()%10)

手元の環境では、RAND_MAX は 2147483647なので、この場合に10で割った余りを求めると、0～7の出る確率が8～9の出る確率より僅かに大きくなります。それくらい気にしないよと言うことであればいいのですが。
ちゃんとやるなら、一旦 0<=x<1 の乱数になおして、

   a = (int)((rand()/(double)RAND_MAX)*10);

でしょうか。

Answer 3

本筋ではありませんが、私もアドバイスとして次の記事を紹介しておきます。
良い乱数・悪い乱数
上にあるとおり、rand()はかなり質の悪い乱数です。
本格的にゲームなどを作る場合はrand()は使用すべきではありません。
また、暗号などに使う乱数はまた別で、暗号論的擬似乱数生成器が必要です。
使い方を勉強するだけならrand()で十分ですが、まとめると、

• C標準のrand()は質が悪い。本格的なアプリは違うのを使うべき。
• 暗号などのセキュリティに関する所は暗号論的擬似乱数生成器というものが必要。

とだけ、覚えておけばいいかと思います。

Answer 4

rand()関数は厳密にはランダムではありません。
実行時に決まった順番で値を返します。
ゲームで使う時は、rand()を常にどっかで呼び出しておいて、
ぐるぐる回しておくか、使う時に、何回か回して、使う