【C言語】srand使い方まとめ｜初心者がやりがちなNG例と正しい初期化方法

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

int main(void) {
    printf("RAND_MAX = %d\n", RAND_MAX);  // 環境ごとのRAND_MAXを表示
    return 0;
}

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

int main(void) {
    // シードを設定
    srand(123);

    // 乱数を3つ表示
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());

    return 0;
}

#include <stdlib.h>

void srand(unsigned int seed);

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>  // timeを使うために必要

int main(void) {
    // 現在時刻をもとにシードを設定
    srand((unsigned int)time(NULL));

    // 乱数を3つ表示
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());

    return 0;
}

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

int main(void) {
    // 乱数の初期化(1回だけ)
    srand((unsigned int)time(NULL));

    // ここから先でrandを自由に使う
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        int r = rand();  // 初期化済みの乱数生成器を使用
        printf("%d\n", r);
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int r = rand() % 10;  // 0〜9の値
        printf("%d\n", r);
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int dice = rand() % 6 + 1;  // 1〜6
        printf("%d\n", dice);
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        // 【NG】ループのたびにシードを設定してしまう
        srand((unsigned int)time(NULL));

        int r = rand();
        printf("%d\n", r);
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    // ここで1回だけ初期化
    srand((unsigned int)time(NULL));

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int r = rand();
        printf("%d\n", r);
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    // 【NG】何度もシードを設定しても意味がない
    srand((unsigned int)time(NULL));
    srand((unsigned int)time(NULL) + 1);
    srand((unsigned int)time(NULL) + 2);

    // 実際に有効なのは最後のsrandだけ
    printf("%d\n", rand());

    return 0;
}

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

int main(void) {
    // 【NG】srandを呼んでいない
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", rand());
    }

    return 0;
}

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

int main(void) {
    // 秒単位の時刻をシードに使用
    time_t t = time(NULL);
    printf("time(NULL) = %ld\n", (long)t);

    srand((unsigned int)t);
    printf("rand() = %d\n", rand());

    return 0;
}

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

void init_random(void) {
    // 乱数の初期化はこの関数で1回だけ行う
    srand((unsigned int)time(NULL));
}

int main(void) {
    init_random();  // 最初に必ず呼ぶ

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        int r = rand();
        printf("%d\n", r);
    }

    return 0;
}

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

unsigned int make_seed(void) {
    // timeとclockを組み合わせてシードを生成する例
    time_t t = time(NULL);
    clock_t c = clock();

    // 時刻とCPU時間をXORして混ぜる(簡易的な例)
    unsigned int seed = (unsigned int)t ^ (unsigned int)c;
    return seed;
}

int main(void) {
    unsigned int seed = make_seed();
    printf("seed = %u\n", seed);

    srand(seed);

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", rand());
    }

    return 0;
}

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

// 0なら固定シード、1なら時刻でシード
#define USE_TIME_SEED 0

void init_random(void) {
#if USE_TIME_SEED
    // 実行ごとに乱数列を変えたいとき
    srand((unsigned int)time(NULL));
#else
    // デバッグで乱数列を固定したいとき
    srand(1234);
#endif
}

int main(void) {
    init_random();

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d\n", rand());
    }

    return 0;
}

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

int roll_dice(void) {
    // 1〜6のサイコロの目を返す
    return rand() % 6 + 1;
}

int main(void) {
    // 乱数の初期化はプログラム開始時に1回だけ
    srand((unsigned int)time(NULL));

    printf("サイコロを3回振ります。\n");

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        int dice = roll_dice();
        printf("%d回目の出目: %d\n", i + 1, dice);
    }

    return 0;
}

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

// 配列をランダムに並べ替える関数
void shuffle(int *array, int n) {
    for (int i = n - 1; i > 0; i--) {
        // 0〜iの範囲でランダムなインデックスを選ぶ
        int j = rand() % (i + 1);

        // array[i]とarray[j]を交換する
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }
}

int main(void) {
    // 乱数の初期化
    srand((unsigned int)time(NULL));

    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    printf("シャッフル前: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    printf("\n");

    shuffle(data, n);

    printf("シャッフル後: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", data[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

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

void make_random_string(char *buf, int length) {
    const char charset[] =
        "0123456789"
        "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
        "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

    int charset_size = (int)(sizeof(charset) - 1);  // 終端'\0'を除く

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        int r = rand() % charset_size;
        buf[i] = charset[r];
    }

    buf[length] = '\0';  // 文字列終端
}

int main(void) {
    srand((unsigned int)time(NULL));

    char token[17];  // 16文字 + 終端

    make_random_string(token, 16);
    printf("ランダム文字列: %s\n", token);

    return 0;
}