C言語でランダムな数を生成する仕組みは何ですか？

C言語での乱数生成は疑似乱数アルゴリズムに基づいています。疑似乱数アルゴリズムは、初期シード値に基づいて一連のランダムに見える数値のシーケンスを生成する deterministically なアルゴリズムです。

C言語でのランダム数生成関数はrand()であり、現在のシード値に基づいて疑似ランダムな数を生成し、次の値にシード値を更新します。rand()関数が生成する数値の範囲は0からRAND_MAXの間であり、RAND_MAXはランダム数の最大値を表すマクロ定義です。

rand()関数の動作原理は、線形合同生成器（linear congruential generator）アルゴリズムに基づいています。次の乱数を計算するために線形方程式を使用し、具体的な式は次の通りです：

次の値は、(前の値 × a + c) ÷ mの余りです。

前者は現在のシード値であり、次者は生成されたランダムな数债である。a、c、そしてmは固定された定数である。これらの定数の選択は生成されたランダムな数列の品質や分布に非常に重要である。

プログラム内では、通常、シード値を最初に設定する必要があります。srand()関数を使用して、特定の値をrand()関数にシード値として渡すことができます。シード値を手動で設定しない場合、rand()関数はデフォルトのシード値を使用します。高品質な乱数列を取得するために、現在の時間をシード値として使用することができます。例：

乱数のシードを現在時刻で設定する。

プログラムを実行するたびに、異なるシード値を生成して異なる乱数のシーケンスを生成することが保証されます。