C 11 はゲームの乱数生成をどのように改善できるでしょうか?

C での真の乱数の生成

ゲーム開発の領域では、乱数はサイコロを振るようなイベントをシミュレートする際に重要な役割を果たします。 rand() と srand() を使用する従来のアプローチは、乱数を生成する基本的な方法を提供しますが、多くの場合、特定の値に偏りが見られます。その結果、数値の繰り返しが発生し、望ましいランダム性が損なわれます。この制限を克服するために、より洗練された手法を詳しく見てみましょう。

C 11 を使用した代替アプローチ

C 11 では、乱数の分散と品質を向上させる高度な機能が導入されています。このようなアプローチの 1 つは、メルセンヌ ツイスター (擬似乱数生成器) と一様な整数分布を組み合わせた利用です。

#include <random>
#include <iostream>

int main() {
    std::random_device dev;          // Represents a non-deterministic random generator
    std::mt19937 rng(dev());        // A portable Mersenne Twister algorithm
    std::uniform_int_distribution<std::mt19937::result_type> dist6(1, 6);

    std::cout << dist6(rng) << std::endl;
}

このコードでは:

• std::random_device は、乱数生成器を初期化するシード値。
• std::mt19937は、長期周期と一様分布で知られるメルセンヌ ツイスター アルゴリズムを表します。
• std::uniform_int_distribution は、乱数の範囲 (サイコロをシミュレートする場合は 1 ～ 6) を定義します。
• への呼び出しdist6(rng) は、指定された範囲内のランダムな整数を返す分布を呼び出します。 range.

このアプローチにより、乱数のシーケンスがより均等に分散され、rand() 関数で観察される繰り返しが排除されます。

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