C언어/C++ 랜덤(난수)함수 사용법 및 로또 번호 추첨 예제

 프로그램을 만들다보면 숫자를 랜덤으로 만들어내야 할 때가 있습니다. 이번 포스팅은 C언어와 C++에서 랜덤으로 숫자를 추출하는 방법과 여러 예제를 살펴보겠습니다.

1. rand 함수의 기본 사용 방법

rand 함수를 사용하면 랜덤으로 숫자를 출력할 수 있습니다.

함수 원형은 아래와 같습니다. 

int rand(void)

#include<stdlib.h>로 stdlib.h 헤더파일에 해당 선언이 적혀있습니다. 

해당 함수는 0 부터 32767까지의 숫자 중 하나를 랜덤으로 뽑아냅니다.

여기에 % 연산자를 사용하여 원하는 숫자의 범위를 정합니다.

예를들어 rand() % 10 을 하면 0부터 9까지의 숫자중 하나가 나오게 됩니다.

만약 5부터 10까지의 숫자 중 를 랜덤으로 추출하고 싶다면 

rand() % 6 + 5 를 하면 됩니다. rand() % 6 을 하면 0부터 5까지의 숫자 중 하나이고 거기에 +5를 하면 5부터 10까지의 숫자중 하나가 됩니다.

이렇게 하면 자신이 원하는 숫자를 랜덤으로 추출할 수 있습니다.

아래 사용예제 입니다. 0부터 99까지의 숫자중 랜덤으로 변수 num에 저장하여 출력합니다.

총 3번을 반복합니다.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void main() 
{        
    int num;
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
}

- 출력결과 -

rand : 41

rand : 67

rand : 34

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2. srand 함수를 사용하여 프로그램을 실행할 때마다 다른 난수 출력하기

 하지만 이상한 것은 프로그램을 실행 할 때마다 매번 같은 숫자가 나오게 됩니다.

이것은 프로그램을 실행할 때마다 항상 난수표에 같은 지점에서부터 숫자를 추출하기 때문입니다.

난수표라는 것은 글 가장 마지막에 설명을 써놓았습니다.

 그래서 프로그램을 실행할 때마다 숫자가 다르게 나오게 하고 싶다면 srand 함수를 이용해야 합니다.

아래 함수의 원형 입니다.

void srand( unsigned int seed );

 seed값을 받아 난수표에 시작 지점을 바꾸는 것 입니다. 보통은 seed로 현재의 시간을 unsigned int 로 변환하여 사용하게 됩니다. 그러면 프로그램을 시작하는 시간이 계속 달라지기 때문에 프로그램을 실행할 때마다 다른 수가 추출되게 됩니다.

srand 함수를 사용하기 위해서는 #include<time.h>를 추가하여야 합니다.

아래 사용예제 입니다. 위의 예제와 같지만 프로그램이 시작할때 scanf() 를 사용합니다.

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void main() 
{        
    int num;
    srand(time(0));
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
    num = rand() % 100;
    printf("rand : %d\n", num);
}

출력결과가 매번 다릅니다.

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3. 알파벳 랜덤으로 출력

아래 예제는 응용한 것으로 알파벳 소문자 a부터 z중 하나를 출력하는 예제입니다.

알파벳 개수가 26개기 때문에 rand() % 26 을하고 +'a' 를 합니다. 아스키2 코드를 이용 하는 것입니다.

그러면 a부터 z중 하나의 숫자가 출력됩니다.

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
void main() 
{        
    int i;
    char ch;
    srand(time(0));
    for (i = 0; i < 10; i++) {
        ch = rand() % 26 + 'a';
        printf("rand : %c\n", ch);
    }
}

- 출력결과 -

rand : e 

rand : s 

rand : b 

rand : f 

rand : i 

rand : p 

rand : n 

rand : b 

rand : j 

rand : d 

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4. 로또 번호 추첨

1부터 45까지의 숫자를 중복없이 6개 출력하는 로또 번호추첨 예제이다. 

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
#define MAX 45 //1부터 45 숫자
#define NUMBER 6 //6개 숫자출력
 
void main() 
{        
    int i, tmp;
    int save[NUMBER];
    int count = 0;
    int isSame = 0;
    srand(time(0));
    
    //숫자 추출
    while (count < NUMBER) {
        isSame = 0;
        tmp = rand() % MAX + 1;//1부터 45 출력
        for (int i = 0; i < count; i++) { //중복검사
            if (tmp == save[i]) { //중복이 있을때
                isSame = 1;
                break;
            }
        }
        if (isSame == 0) { //중복없음
            save[count] = tmp;
            count++;
        }
    }
 
    //결과 출력
    printf("추첨 숫자 : ");
    for(i =0; i < NUMBER; i++)    
        printf("%d ", save[i]);
    printf("\n");    
}

- 출력결과 -

추첨 숫자 : 35 15 29 19 27 38

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5. 프로그래밍 언어에서 난수(랜덤)란?

 추가로 사실 대부분에 프로그램에서 사용하는 랜덤 함수들은 정밀하게는 완벽한 랜덤이 아닙니다. 난수표 라고해서 특성 숫자들이 적힌 테이블이 있는데 이 테이블들을 순서대로 출력하는 것 입니다. 

 예를들어 1 5 4 2 0 3 7 6 란 숫자가 있으면 1을 선택하고 그 다음에는 5를 선택하고 이런식으로 차례대로 숫자를 선택합니다. 이와 같은 방식으로 C와 C++에서는 0부터 32767 까지의 숫자들이 난수표에 적혀 있습니다. 그래서 엄밀하게는 완벽한 랜덤이라고 할 수 는 없습니다.

 따라서 보안이 중요한 곳이나 이런데서는 랜덤함수를 사용할때 주의가 필요합니다. 랜덤함수를 사용하여 추출한 결과를 보면 다음 수를 예측하거나 하는 방법으로 해킹등을 할 수도 있기 때문입니다.