C++でループ内に毎回異なる乱数を生成する方法

C++で乱数を生成する方法について解説します。ここでは、0から指定した上限値までの範囲で乱数を生成します（このプログラムでは最大値を100としています）。

srand()関数とは

ループ内で異なる乱数を得るためには、srand()関数を使用します。これはC++の標準ライブラリ（<cstdlib>）に含まれる関数で、void srand(unsigned int seed) という形式を持ち、rand()関数が利用する擬似乱数生成器のシード（種）を設定する役割を担います。

srand()関数の宣言は以下の通りです。

void srand(unsigned int seed)

引数には「seed（シード）」と呼ばれる整数値を渡します。これは、擬似乱数生成アルゴリズムの初期値として使われる値です。なお、この関数には戻り値がありません。

乱数の取得方法

実際に乱数を取得するには、rand()関数を使用します。rand()はそのままでは非常に大きな整数を返すため、0からmaxまでの範囲に収めるには、剰余演算子（%）を使って余りを求めます。

また、シード値にはtime(0)関数の戻り値をsrand()に渡すのが一般的です。time(0)は現在時刻を秒単位で返すため、プログラムを実行するたびに異なるシードが設定され、その結果、実行ごとに異なる乱数列が得られます。もしsrand()を呼び出さなければ、rand()は毎回同じ順序で同じ数値を返してしまう点に注意してください。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
main() {
   int max;
   max = 100; // 乱数生成の上限値を設定
   srand(time(0));
   for(int i = 0; i<10; i++) { // 10個の乱数を生成
      cout << "The random number is: "<<rand()%max << endl;
   }
}

実行結果

The random number is: 6
The random number is: 82
The random number is: 51
The random number is: 46
The random number is: 97
The random number is: 60
The random number is: 20
The random number is: 2
The random number is: 55
The random number is: 91

このように、srand(time(0))でシードを設定してからループ内でrand()%maxを呼び出すことで、0から99までの範囲の異なる乱数を繰り返し生成できます。