c言語 乱数 if文について

Question

前提・実現したいこと

乱数とif文を用いたプログラム
乱数で0より大きく、0.5より小さいときに、
上の乱数は0から0.5の間です　と表示し、
乱数で0.5以上で1より小さいときに
上の乱数は0.5から1の間です　と表示するプログラムを作成したいです。

発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージはありません。
問題としては、0より大きく、0.5より小さいときに【上の乱数は0.5から1の間です】と表示されてしまい、それ以外では何も表示されないことです。

該当のソースコード

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<time.h>
#define rand1()((double)rand()/(RAND_MAX))
int main(void)
{
  int i;
  float ransu;
  time_t ctm;
  unsigned seed=time(&ctm);
  srand(seed);
  for(i=0;i<3;i++)
    {
      ransu=rand1();
      printf("%f\n",ransu);
      if(0<=ransu<0.5)
        {
          printf("上の乱数は0から0.5の間です。\n");
        }
      else if(0.5<=ransu<1)
        {
          printf("上の乱数は0.5から1の間です。\n");
        }
    }
  return 0;
}

試したこと

elseifをelseに変えたりしましたが、そもそも範囲指定の通りに動いていないため、
どうすればよいかわかりません。
実行してみるとどのように異なるかわかりやすいです。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

特になし

Comments

[1T2R3M4]

何も調べないで質問しているのですか。

[konsome528]

初心者なりに色々調べました。
しかしうまくいきませんでした。
なので質問しています。

[1T2R3M4]

https://www.google.com/search?q=c%E8%A8%80%E8%AA%9E+%E7%AF%84%E5%9B%B2%E6%8C%87%E5%AE%9A

で最初に出てくる
http://www.cc.kyoto-su.ac.jp/~mmina/bp1/conditionAndLoop.html
とかも見ていないのでしょうか。

Answer 1

そもそも範囲指定の通りに動いていないため、

どうすればよいかわかりません。

C言語では、0<=ransu<0.5のように書いても、文法的には受け付けますが意図したように動きません。(0<=ransu) && (ransu<0.5)のように、2つの比較を組み合わせる必要があります。

もっとも、今回の場合「0以上1以下」というのは乱数生成時点で確定しているので、不要な0<=ransuの比較を除く、のもありかもしれません。

Comments

[konsome528]

そうだったのですね。
if文の初歩で間違えていました。
数学の知識をそのまま注ぎ込んでしまっていました。大変失礼いたしました。
ご回答ありがとうございます。
解決いたしました。

[thkana]

比較演算子の働きはif文とは関係ありません...

Answer 2

割とというか相当にFAQなんですが、
C/C++の(その他結構多くの言語で)比較の演算子ってのは「二項演算子」でしかなく、つまり
「右辺と左辺を比較してその結果を返す」という動作をします。

なので、0<=ransu<0.5 という式は
まず0<=ransuという比較を行い、Cでは真の場合1を、偽の場合0を返すのですが、ransuはプログラムの流れから必ず0以上ですからこれは必ず1になります。
続いて1<0.5という比較を行うので、これは必ず偽になります。

一方、0.5<=ransu<1は、
まず0.5<=ransuを比較します。ransuが0.5以上の場合は1、そうでなければ0になります。
これと1とを比較するので、ransuが0.5未満の時真になる、という式です。

プログラムはあなたの書いた通りの動作をしています。

そういうことですので、

乱数で0より大きく、0.5より小さいときに、

であれば、まず乱数が0より大きいかどうか調べて、その結果が真であれば乱数が0.5より小さいかどうか調べる、という二段階の比較を行うというのが一つの解決方法になるでしょう。

あるいは、(double)rand()/(RAND_MAX)の結果はrand()関数の仕様より明らかに0以上で1以下ですから(ちょうど1のときに特別扱いしたいということでなければ)単にransuと0.5との大小を比較するだけで希望の動作は得られる、ということも言えるかと思います。

      if(ransu<0.5)
        {
          printf("上の乱数は0から0.5の間です。\n");
        }
      else //ransuが0.5より小さくなかったのだからransuが0.5以上なのは改めて調べる必要はない
        {
          printf("上の乱数は0.5から1の間です。\n");
        }

なお、0.5「以上」「以下」と0.5「より小さい(未満)」「を超える」というのはそれぞれ厳密に区別しないとバグを生むことがありますので注意してください。日本語のレベルで常にそれを意識した表現をした方がいいと思います。
例えば、テストの点数が「40点以下は落第」と「40点未満は落第」では、点数が40点だった少年にとっては大きな差になるでしょう。

Comments

[maisumakun]

> あるいは、(double)rand()/(RAND_MAX)の結果はrand()関数の仕様より明らかに0以上で1未満ですから

1未満ではなく1以下です（乱数がRAND_MAXを取った場合）。だいたいはRAND_MAX+1で割って1未満にしています。

[thkana]

あ、そうですね...