C++で乱数を生成するプログラムの書き方【srand・rand関数の使い方を解説】

C++を使って乱数を生成する方法を解説します。ここでは、0から指定した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に設定しています）。

srand()関数とは

乱数を生成するために使用するのが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)として宣言され、rand()関数が使用する乱数生成器にシード（種）を設定する役割を持ちます。

srand()の宣言は以下のとおりです。

void srand(unsigned int seed)

この関数は「シード（seed）」と呼ばれる引数を1つ受け取ります。シードは、疑似乱数生成アルゴリズムで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から最大値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。

また、シード値にはtime(0)関数の戻り値をsrand()に渡します。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、毎回異なる乱数列を得ることができます。

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

実行するたびに異なる値が出力されます。

出力例1

The random number is: 51

出力例2

The random number is: 29

出力例3

The random number is: 47

補足：より高品質な乱数が必要な場合

srand()とrand()は手軽に使える一方、乱数の品質や分布の偏りに課題があります。C++11以降では、<random>ヘッダのstd::mt19937（メルセンヌ・ツイスター）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。簡単な用途ではrand()で十分ですが、シミュレーションやゲームなど本格的な乱数が必要な場面では<random>ライブラリの利用を検討するとよいでしょう。