C言語で、毎回違う乱数を生成する方法

Question

前提・実現したいこと

C言語初心者です。
二重のfor文の中でrand()関数を使用して簡単なコードを書いたのですが、乱数の出力が2回目以降から一定の値となってしまいます。。
funcAとfuncBの中では、srand((unsigned int)time(NULL));で乱数の種を再設定して、funcAとfuncBにアクセスした際は毎回、違う値を返すようにしたいです。

該当のソースコード

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


double funcA(int n){
  srand((unsigned int)time(NULL));
  int r = rand() % n;

  return r;
}


double funcB(int n){
  int r;
  srand((unsigned int)time(NULL));
  r = rand() % n;

  return r;
}


int main(){
  int i,j;
  double rnd;
  int num;
  double epsilon = 0.05;

  unsigned int seed = 10;//私の都合でここは固定したいです

  /* i試行 */
  for(i=1; i<=3; i++){
    srand(seed);

      rnd = (double)rand()/(double)RAND_MAX;

      if(epsilon <= rnd){
        num = funcA(5);
      }else{ 
        num = funcB(2); 
      }

      printf("-----------結果-----------\n");

      printf("%lf\n", rnd);
    }
    printf("\n\n");
  return 0;
}

ちなみに、メイン関数の中で定義したseedの値をsrand((unsigned int)time(NULL));にすれば解決なのでしょうが、ここ私の都合上10のままで、funcAとfuncBにアクセスしたときのみ毎回違う値を返すようにしたいです。

実行した結果は

-----------結果-----------
0.002167  
-----------結果-----------
0.832820  
-----------結果-----------
0.832820  
-----------結果-----------
0.832820  
-----------結果-----------
0.832820  

このようになってしまい、二回目以降の結果が一定になってしまいます。

試したこと

      if(epsilon <= rnd){
        num = funcA(5);
      }else{ 
        num = funcB(2); 
      }

この部分をコメントアウトして実行すると、毎回違う値は出力されました。
また、funcAとfuncBの中のsrand((unsigned int)time(NULL));をコメントアウトしても上手くいきました。
しかし、これだと乱数の種が一定なので、funcAとfuncBへの一回目のアクセス時は毎回同じ値になってしまいます。

恐らく、メイン関数でもfuncA、funcBでもsrand関数を使用しているためおかしくなっているのではないかと考えます。

funcAとfuncBへのアクセスで毎回違う値を返すようにするためにはどのようにすればよろしいでしょうか。
お力添えをお願いします。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

VScode

バージョン: 1.63.2

Answer 1

srandで同じ数字を指定しているなら常に同じ乱数列が生成されます
これはそういうもんなのでどーしよーもないです

Comments

[harug]

回答ありがとうございます。
この場合、メイン関数のseedは10に固定したまま、疑似的にfuncA、funcBから毎回違う乱数を引っ張てくることはできますか。

[y_waiwai]

もいちど別にseedを実行しましょう
＃意味あるのかわからんけど

[harug]

ありがとうございます。
rand_r()を使って試してみたのですが、どうやらWindowsではサポートされていないらしく、
何かWindows上でrand_r()と同様に機能する関数はございますでしょうか。

Answer 2

srandは、「これ以降、この数字を起点として乱数を発生しろ」という関数なので、1秒以内に秒単位の時刻を引数に呼び出すと、その直後ではrandは常に同じ値を返すことになります。

ということで、普通はsrandはプログラムの最初で一度だけ呼び出します。

コメントを受けての追記。

前略
unsigned int seed2;

double funcA(int n){
  int r = rand_r(&seed2) % n;
  return r;
}
double funcB(int n){
  int r;
  r = rand_r(&seed2) % n;
  return r;
}
int main(){
  int i,j;
  double rnd;
  int num;
  double epsilon = 0.05;

  unsigned int seed = 10;//私の都合でここは固定したいです
  seed2 = (unsigned int)time(NULL);

  /* i試行 */
  for(i=1; i<=3; i++){

      rnd = (double)rand_r(&seed)/(double)RAND_MAX;
後略

Comments

[harug]

回答ありがとうございます。
この場合、メイン関数のseedは10に固定したまま、疑似的にfuncA、funcBで毎回違う乱数を引っ張てくることはできますか。

[otn]

ああ、ようやく意味がわかりました。
1つの系列を固定しておいて、それと別に毎回異なる系列を持ちたいと言うことですね。
srand+randだと、seedをライブラリ側に保存するので駄目です。
seedをこっち側で持つrand_rを使いましょう。
https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man3/rand.3.html
メイン用の seed1の初期値を10にして、その他用の seed2=time() にすればいいかと。
seed2はグローバル変数でいいかと思います。

あるいはこういう関数を使うか。
https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man3/drand48_r.3.html

[harug]

ありがとうございます。調べてみたのですがいまいちわかりませんでした。。
seed2をグローバル変数で定義しようとすると「定数式では関数の呼び出しを使用できない」とエラーが出てしまいます。
seed2のグローバル変数定義の仕方、
また、funcA、funcBでのrand_r()を使うための記述の仕方を簡単に教えていただけますとありがたいです。

[otn]

えー、何がわからないのかわかりませんが、追記しておきます。

[harug]

ありがとうございます。参考にさせていただきました。
エラーは出ないのですが、以下のような警告が出てしまい、コンパイルされず、実行ファイルが作成されません。

warning: implicit declaration of function 'rand_r'; did you mean 'rand'? [-Wimplicit-function-declaration]
int r = rand_r(&seed2) % 2;
^~~~~~
rand
この警告を無視することはできないでしょうか。

[otn]

警告であれば実行ファイルは生成されるので、エラーが出ているのでは？
お使いの環境で rand_r が無いのかもしれません。
Linuxにはありますが、Windowsにはなさげですね。

[harug]

なるほど。
記載し忘れておりました。Windowsの環境で実行しています。
代わりにrand_s()を使うととりあえずは、実行ファイルが作成されました。
しかし、rndの値がずっと0で出力されてしまいます。
これは、やはりrand_s()が原因でしょうか。

[otn]

意味の違う関数を使ったら駄目に決まっています。

[harug]

何かWindows上でrand_r()と同様に機能する関数はございますでしょうか。

[otn]

軽くググった感じでは無さそうですね。
代用策としては、seed=10の系列の乱数をあらかじめたくさん生成してファイルに書いておき、
seed=10の系列の乱数が欲しい時は、randを呼ぶんじゃなくてそのファイルから読む。

あとは、Windowsの中にLinux環境を作るか。

[fana]

> C言語で

は must なのでしょうか？
C++ にしても良いなら <random> を使えば解決しそうに見えますが…？