rand, srand − 乱 数 を 生 成 す る 関 数
#include <stdlib.h>
int rand(void);
int rand_r(unsigned int *seedp);
void srand(unsigned int seed);
glibc 向 け の 機 能 検 査 マ ク ロ の 要 件 (feature_test_macros(7) 参 照 ):
rand_r(): _POSIX_C_SOURCE >= 1 || _XOPEN_SOURCE || _POSIX_SOURCE
rand() 関 数 は [0, RAND_MAX] の 範 囲 の 疑 似 乱 数 整 数 を 返 す 。
srand() 関 数 は 、 rand() 関 数 で 作 ら れ る 疑 似 乱 数 整 数 系 列 の 新 し い 種 と し て 、 そ の 引 き 数 の 値 を 使 用 す る 。 こ れ ら の 関 数 を 使 用 し て 作 ら れ た 疑 似 乱 数 系 列 は 、 同 じ 値 を 引 き 数 と し て srand() を 呼 ぶ こ と で 、 再 現 す る こ と が 可 能 で あ る 。 種 の 値 が 与 え ら れ な い 場 合 に は 、 rand() 関 数 は 自 動 的 に 1 を 種 と す る 。
rand() 関 数 は 再 入 可 能 (reentrant) で は な い 、 つ ま り ス レ ッ ド ・ セ ー フ で は な い 。 な ぜ な ら 、 こ の 関 数 は 隠 し 状 態 を 持 っ て お り 、 呼 び 出 さ れ る 度 に 変 更 す る か ら で あ る 。 ち ょ う ど こ の 隠 し 状 態 が 次 の 呼 び 出 し 時 の 乱 数 の 種 と し て 使 わ れ る よ う な も の で あ る 。 実 際 に は も う 少 し 複 雑 か も し れ な い が 。 ス レ ッ ド を 使 用 す る ア プ リ ケ ー シ ョ ン で 再 現 可 能 な 動 作 を さ せ た い 場 合 に は 、 こ の 隠 し 状 態 が 原 因 で 再 現 性 が な く な る 。 rand_r() 関 数 は unsigned int 型 の 変 数 へ の ポ イ ン タ を 引 き 数 に と り 、 こ の 変 数 を 状 態 格 納 用 に 使 用 す る 。 状 態 数 が 非 常 に 小 さ い の で 、 こ の 関 数 は あ ま り よ い 擬 似 乱 数 生 成 器 と は 言 え な い だ ろ う 。 代 わ り に drand48_r(3) を 使 う と よ い 。
rand() と rand_r() 関 数 は 0 と RAND_MAX の 間 の 数 を 返 す 。 srand() 関 数 は 値 を 返 さ な い 。
関 数 rand() と srand() は SVr4, 4.3BSD, C89, C99, POSIX.1-2001 に 準 拠 し て い る 。 関 数 rand_r() は POSIX.1-2001 に 由 来 す る 。 POSIX.1-2008 は 、 rand_r() を 廃 止 予 定 と し て い る 。
rand() と srand() の Linux C Library 版 は 、 random(3) と srandom(3) の 両 関 数 と 同 じ 乱 数 生 成 ア ル ゴ リ ズ ム を 使 用 し て い る 。 そ の た め 、 下 位 の ビ ッ ト は 上 位 の ビ ッ ト と 同 じ く ら い に ラ ン ダ ム で あ る 。 し か し 、 旧 版 の rand() の 実 装 や 、 他 の シ ス テ ム の 現 在 の 実 装 で は 、 下 位 の ビ ッ ト が 上 位 の ビ ッ ト ほ ど ラ ン ダ ム に な っ て い な い 。 移 植 性 を 高 め る 場 合 で も 、 精 度 の 高 い 乱 数 が 必 要 な ア プ リ ケ ー シ ョ ン で は こ の 関 数 は 使 用 し て は い け な い (代 わ り に random(3) を 使 う こ と )。
POSIX 1003.1-2003 で は 、 rand() と srand() の 実 装 例 と し て 以 下 を 挙 げ て い る 。 こ れ は 、 異 な る ２ つ の マ シ ン で 同 じ 乱 数 系 列 が 必 要 な 場 合 に は 便 利 で あ ろ う 。
static unsigned long next = 1;
/* RAND_MAX
を 32767 と 仮 定 */
int myrand(void) {
next = next * 1103515245 + 12345;
return((unsigned)(next/65536) % 32768); }
void
mysrand(unsigned seed) {
next = seed; }