C++で乱数を生成する方法をわかりやすく解説

C++で乱数を生成する方法を紹介します。ここでは、0から指定した最大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)。

乱数を生成する際に使用するのが srand() 関数です。この関数はC標準ライブラリに含まれており、void srand(unsigned int seed) という形式で、rand関数が使用する乱数生成器にシード(種)を設定します。

srand()関数の宣言

void srand(unsigned int seed)

srand()関数は seed というパラメータを1つ受け取ります。これは、疑似乱数生成アルゴリズムのシードとして使用される整数値です。戻り値はありません。

rand()関数で乱数を取得する

実際に乱数を取得するには rand() 関数を使用します。0からmaxまでの範囲の数値を得るには、剰余演算子(%)を使って余りを求めます。例えば rand() % 100 とすれば、0〜99の範囲の整数が得られます。

シードにtime(0)を使う理由

シード値には、time(0) 関数の戻り値をsrand()関数に渡しています。time(0)は現在の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、実行ごとに異なる乱数列が得られます。もしシードを固定すると、毎回同じ乱数が生成されてしまうので注意が必要です。

サンプルコード

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main() {
   int max;
   max = 100; // 乱数を生成する上限値を設定
   srand(time(0));
   cout << "The random number is: " << rand()%max;
   return 0;
}

実行結果 1

The random number is: 51

実行結果 2

The random number is: 29

実行結果 3

The random number is: 47

このように、同じプログラムでも実行するたびに異なる乱数が出力されていることが確認できます。

補足:モダンC++での乱数生成

srand()とrand()は手軽に使える一方、生成される乱数の品質や分布に課題があります。C++11以降では <random> ヘッダーが提供されており、std::mt19937 や std::uniform_int_distribution を使うことで、より高品質で偏りの少ない乱数を生成できます。本格的な用途では、こちらの利用を検討するとよいでしょう。