プログラマ専用SNS ミクプラ

まず、乱数ってなんでしょう？
ランダムな数？
いえ、そうではないんです。
「ランダムなように見える数」です。
randという乱数を生成する関数をご存知ですよね？
以下のプログラムを実行してみましょう。


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

int main(){

	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());

	return 0;
}

実行結果１回目

41
18467
6334
26500

ランダムっぽく見えますね。じゃもう一度実行してみましょう。

実行結果２回目

41
18467
6334
26500

念のためもう一度実行してみましょう。

実行結果３回目

41
18467
6334
26500

よく見て下さい。ランダムな数を生成したはずなのに、プログラムを実行させるたびに同じ数が出ています。
そう、コンピュータは
「適当に作ってくれ」「だいたいでいいから作ってくれ」「いい加減な数を作ってくれ」
という指示が本当に苦手です。
指示したことしかしませんから、乱数も予め用意された値が出ているだけなのです。
これでは使い物になりません。
これでゲームを作ったのでは毎回同じゲーム結果になってしまいます。
ジャンケンを乱数を利用して作ったらいつも同じものしか出さないでしょう。

そこで「初期値」を設定しようとするわけです。
今41が１回目に出ていますが、この最初に出る数を自分で指定してみます。
ためしに1326で設定してみましょう。
初期値を設定する関数はsrand()です。


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

int main(){
	srand(1326);
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());

	return 0;
}

実行結果

4368
6026
17865
27127

結果が変わりましたね。初期値を設定すると、その初期値に依存した乱数が出続けます。
逆に言えば、同じ乱数の初期値を設定すれば、同じ結果にする事が出来るわけです。

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

int main(){
	srand(111);
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	srand(111);
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	printf("%d\n",rand());
	return 0;
}

実行結果

401
21144
5313
401
21144
5313

初期値を設定し、３回乱数を呼び出してその後で、同じ初期値でまた３回呼び出しています。
すると乱数は同じ乱数が出せています。
これはゲームリプレイを作るときなどによく利用されるものですが、
ゲーム中そこまで利用する機会が無いものなので、
「以前と同じ乱数を出せるもの」とだけ覚えておけばいいでしょう。

ＤＸライブラリでの乱数はいつも適切に適当に初期化してくれているのでいつも違う値が出ますが、
randなどの標準関数はいつも同じ値が出てしまうので、「今の秒数」などで初期化するのが一般的です。

少し混合されていらっしゃるといけないので改めて説明しますと、
私は先ほど４種類の関数を示しました。

rand()
　‥stdlibの標準関数で、乱数を生成する関数。初期値を与えないと毎回同じパターンの乱数になる

srand()
　‥これも標準関数で、rand()関数の初期値を設定する関数。現在の時刻などで初期化するとgood

GetRand()
　‥DXライブラリの関数で、乱数を生成する関数。初期値を与えなくても毎回違う乱数が出る。

SRand()
　‥DXライブラリの関数で、乱数の初期値を設定する関数。GetRandは毎回違う乱数が生成されるので
　　以前と同じパターンで乱数を生成したい時以外に用いる必要の無い関数

の４つです。
私は上で「予め用意されている値が出ているだけ」と言いましたが、少しニュアンスが正確ではなく
「予め用意された計算式にのっとった値が出ているだけ」が正確です。
実際に見たほうがわかりやすいと思いますので、似たようなことが出来る関数を作ってみました。
以下ご覧下さい。


#include <stdio.h>

int val=32172;

int rand_2(){
	val= val+12345;
	val= val%6827;
	return val;
}

int main(){
	
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());

	return 0;
}

実行結果

3555
2246
937

　
これの意味がお解かりいただけるでしょうか。
前回の計算結果に依存した、適当に計算した結果を返しています。

※わかりやすいように実際とは異なる仕様にしてあります。

では初期化できる関数を追加してみます。


#include <stdio.h>

int val=32172;

//乱数の計算種を初期化
void srand_2(int seed){
	val=seed;
}

//乱数を生成
int rand_2(){
	val= val+12345;
	val= val%6827;
	return val;
}

int main(){

	srand_2(111);
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());
	srand_2(111);
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());
	printf("%d\n",rand_2());

	return 0;
}

実行結果

5629
4320
3011
5629
4320
3011


いかがでしょうか。
このプログラムを理解されれば乱数について少し解ると思います。

　その部分は「関数が返す値の型」です。

　voidだとその関数は値を返さない、ということです。
　intやdoubleだと値を返す関数ということになるので「return ○○;」（○○のところは数値あるいは変数）
で関数を終わらせる必要があります