Random クラス

定義

擬似乱数ジェネレーターを表します。これは、乱数についての特定の統計的な要件を満たす数値系列を生成するアルゴリズムです。

public ref class Random
public class Random
[System.Serializable]
public class Random
[System.Serializable]
[System.Runtime.InteropServices.ComVisible(true)]
public class Random
type Random = class
[<System.Serializable>]
type Random = class
[<System.Serializable>]
[<System.Runtime.InteropServices.ComVisible(true)>]
type Random = class
Public Class Random
継承
Random
属性

次の例では、乱数ジェネレーターを1つ作成し、、、およびの各メソッドを呼び出して NextBytesNext NextDouble 異なる範囲内の乱数のシーケンスを生成します。

using namespace System;

void main()
{
   // Instantiate random number generator using system-supplied value as seed.
   Random^ rand = gcnew Random();
   // Generate and display 5 random byte (integer) values.
   array<Byte>^ bytes = gcnew array<Byte>(4);
   rand->NextBytes(bytes);
   Console::WriteLine("Five random byte values:");
   for each (Byte byteValue in bytes)
      Console::Write("{0, 5}", byteValue);
   Console::WriteLine();
   // Generate and display 5 random integers.
   Console::WriteLine("Five random integer values:");
   for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
      Console::Write("{0,15:N0}", rand->Next());
   Console::WriteLine();
   // Generate and display 5 random integers between 0 and 100.//
   Console::WriteLine("Five random integers between 0 and 100:");
   for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
      Console::Write("{0,8:N0}", rand->Next(101));
   Console::WriteLine();
   // Generate and display 5 random integers from 50 to 100.
   Console::WriteLine("Five random integers between 50 and 100:");
   for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
      Console::Write("{0,8:N0}", rand->Next(50, 101));
   Console::WriteLine();
   // Generate and display 5 random floating point values from 0 to 1.
   Console::WriteLine("Five Doubles.");
   for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
      Console::Write("{0,8:N3}", rand->NextDouble());
   Console::WriteLine();
   // Generate and display 5 random floating point values from 0 to 5.
   Console::WriteLine("Five Doubles between 0 and 5.");
   for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
      Console::Write("{0,8:N3}", rand->NextDouble() * 5);
}
// The example displays output like the following:
//    Five random byte values:
//      194  185  239   54  116
//    Five random integer values:
//        507,353,531  1,509,532,693  2,125,074,958  1,409,512,757    652,767,128
//    Five random integers between 0 and 100:
//          16      78      94      79      52
//    Five random integers between 50 and 100:
//          56      66      96      60      65
//    Five Doubles.
//       0.943   0.108   0.744   0.563   0.415
//    Five Doubles between 0 and 5.
//       2.934   3.130   0.292   1.432   4.369
// Instantiate random number generator using system-supplied value as seed.
var rand = new Random();

// Generate and display 5 random byte (integer) values.
var bytes = new byte[5];
rand.NextBytes(bytes);
Console.WriteLine("Five random byte values:");
foreach (byte byteValue in bytes)
    Console.Write("{0, 5}", byteValue);
Console.WriteLine();

// Generate and display 5 random integers.
Console.WriteLine("Five random integer values:");
for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
    Console.Write("{0,15:N0}", rand.Next());
Console.WriteLine();

// Generate and display 5 random integers between 0 and 100.
Console.WriteLine("Five random integers between 0 and 100:");
for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
    Console.Write("{0,8:N0}", rand.Next(101));
Console.WriteLine();

// Generate and display 5 random integers from 50 to 100.
Console.WriteLine("Five random integers between 50 and 100:");
for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
    Console.Write("{0,8:N0}", rand.Next(50, 101));
Console.WriteLine();

// Generate and display 5 random floating point values from 0 to 1.
Console.WriteLine("Five Doubles.");
for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
    Console.Write("{0,8:N3}", rand.NextDouble());
Console.WriteLine();

// Generate and display 5 random floating point values from 0 to 5.
Console.WriteLine("Five Doubles between 0 and 5.");
for (int ctr = 0; ctr <= 4; ctr++)
    Console.Write("{0,8:N3}", rand.NextDouble() * 5);

// The example displays output like the following:
//    Five random byte values:
//      194  185  239   54  116
//    Five random integer values:
//        507,353,531  1,509,532,693  2,125,074,958  1,409,512,757    652,767,128
//    Five random integers between 0 and 100:
//          16      78      94      79      52
//    Five random integers between 50 and 100:
//          56      66      96      60      65
//    Five Doubles.
//       0.943   0.108   0.744   0.563   0.415
//    Five Doubles between 0 and 5.
//       2.934   3.130   0.292   1.432   4.369
Module Example
   Public Sub Main()
      ' Instantiate random number generator using system-supplied value as seed.
      Dim rand As New Random()
      ' Generate and display 5 random byte (integer) values.
      Dim bytes(4) As Byte
      rand.NextBytes(bytes)
      Console.WriteLine("Five random byte values:")
      For Each byteValue As Byte In bytes
         Console.Write("{0, 5}", byteValue)
      Next
      Console.WriteLine()   
      ' Generate and display 5 random integers.
      Console.WriteLine("Five random integer values:")
      For ctr As Integer = 0 To 4
         Console.Write("{0,15:N0}", rand.Next)
      Next                     
      Console.WriteLine()
      ' Generate and display 5 random integers between 0 and 100.'
      Console.WriteLine("Five random integers between 0 and 100:")
      For ctr As Integer = 0 To 4
         Console.Write("{0,8:N0}", rand.Next(101))
      Next                     
      Console.WriteLine()
      ' Generate and display 5 random integers from 50 to 100.
      Console.WriteLine("Five random integers between 50 and 100:")
      For ctr As Integer = 0 To 4
         Console.Write("{0,8:N0}", rand.Next(50, 101))
      Next                     
      Console.WriteLine()
      ' Generate and display 5 random floating point values from 0 to 1.
      Console.WriteLine("Five Doubles.")
      For ctr As Integer = 0 To 4
         Console.Write("{0,8:N3}", rand.NextDouble())
      Next                     
      Console.WriteLine()
      ' Generate and display 5 random floating point values from 0 to 5.
      Console.WriteLine("Five Doubles between 0 and 5.")
      For ctr As Integer = 0 To 4
         Console.Write("{0,8:N3}", rand.NextDouble() * 5)
      Next                     
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'    Five random byte values:
'      194  185  239   54  116
'    Five random integer values:
'        507,353,531  1,509,532,693  2,125,074,958  1,409,512,757    652,767,128
'    Five random integers between 0 and 100:
'          16      78      94      79      52
'    Five random integers between 50 and 100:
'          56      66      96      60      65
'    Five Doubles.
'       0.943   0.108   0.744   0.563   0.415
'    Five Doubles between 0 and 5.
'       2.934   3.130   0.292   1.432   4.369

次の例では、配列から文字列値を取得するためにインデックスとして使用されるランダムな整数が生成されます。

using namespace System;

void main()
{
   Random^ rnd = gcnew Random();
   array<String^>^ malePetNames = { "Rufus", "Bear", "Dakota", "Fido",
                                    "Vanya", "Samuel", "Koani", "Volodya",
                                    "Prince", "Yiska" };
   array<String^>^ femalePetNames = { "Maggie", "Penny", "Saya", "Princess",
                                      "Abby", "Laila", "Sadie", "Olivia",
                                      "Starlight", "Talla" };
      
   // Generate random indexes for pet names.
   int mIndex = rnd->Next(malePetNames->Length);
   int fIndex = rnd->Next(femalePetNames->Length);
      
   // Display the result.
   Console::WriteLine("Suggested pet name of the day: ");
   Console::WriteLine("   For a male:     {0}", malePetNames[mIndex]);
   Console::WriteLine("   For a female:   {0}", femalePetNames[fIndex]);
}
// The example displays output similar to the following:
//       Suggested pet name of the day:
//          For a male:     Koani
//          For a female:   Maggie
Random rnd = new Random();
string[] malePetNames = { "Rufus", "Bear", "Dakota", "Fido",
                          "Vanya", "Samuel", "Koani", "Volodya",
                          "Prince", "Yiska" };
string[] femalePetNames = { "Maggie", "Penny", "Saya", "Princess",
                            "Abby", "Laila", "Sadie", "Olivia",
                            "Starlight", "Talla" };

// Generate random indexes for pet names.
int mIndex = rnd.Next(malePetNames.Length);
int fIndex = rnd.Next(femalePetNames.Length);

// Display the result.
Console.WriteLine("Suggested pet name of the day: ");
Console.WriteLine("   For a male:     {0}", malePetNames[mIndex]);
Console.WriteLine("   For a female:   {0}", femalePetNames[fIndex]);

// The example displays output similar to the following:
//       Suggested pet name of the day:
//          For a male:     Koani
//          For a female:   Maggie
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim rnd As New Random()
      Dim malePetNames() As String = { "Rufus", "Bear", "Dakota", "Fido", 
                                    "Vanya", "Samuel", "Koani", "Volodya", 
                                    "Prince", "Yiska" }
      Dim femalePetNames() As String = { "Maggie", "Penny", "Saya", "Princess", 
                                         "Abby", "Laila", "Sadie", "Olivia", 
                                         "Starlight", "Talla" }                                      
      
      ' Generate random indexes for pet names.
      Dim mIndex As Integer = rnd.Next(malePetNames.Length)
      Dim fIndex As Integer = rnd.Next(femalePetNames.Length)
      
      ' Display the result.
      Console.WriteLine("Suggested pet name of the day: ")
      Console.WriteLine("   For a male:     {0}", malePetNames(mIndex))
      Console.WriteLine("   For a female:   {0}", femalePetNames(fIndex))
   End Sub
End Module
' The example displays output similar to the following:
'       Suggested pet name of the day:
'          For a male:     Koani
'          For a female:   Maggie

注釈

擬似乱数は、少数の数値から等しい確率で選択されます。 選択した数値は、数学的アルゴリズムを使用して選択するため、完全にはランダムではありませんが、実用的な目的では十分にランダムです。 クラスの現在の実装 Random は、変更されたバージョンの Donald クヌースの減法乱数ジェネレーターアルゴリズムに基づいています。 詳細については、「d. e.」を参照してください。 クヌース. コンピュータープログラミングの Art、Volume 2: Seminumerical アルゴリズム。 Addison-Wesley、読み取り、MA、第3版、1997。

ランダムなパスワードの作成に適したランダムな値など、暗号的に安全な乱数を生成するには、クラスを使用する RNGCryptoServiceProvider か、からクラスを派生させ System.Security.Cryptography.RandomNumberGenerator ます。

このトピックの内容:

乱数ジェネレーターのインスタンス化
複数のインスタンス化の回避
Random クラスとスレッドセーフ
さまざまな種類の乱数を生成する
独自のアルゴリズムを使用する
使用する方法を教えてください。
同じランダムな値のシーケンスを取得します。
ランダムな値の一意のシーケンスを取得する
指定された範囲の整数を取得します。
指定された桁数の整数を取得します
指定された範囲の浮動小数点値を取得します。
ランダムなブール値の生成
ランダムな64ビット整数の生成
指定した範囲のバイトを取得します。
配列またはコレクションからランダムに要素を取得する
配列またはコレクションから一意の要素を取得する

乱数ジェネレーターのインスタンス化

乱数ジェネレーターをインスタンス化するには、シード値 (疑似乱数生成アルゴリズムの開始値) を Random クラスコンストラクターに渡します。 シード値は、明示的または暗黙的に指定できます。

  • コンストラクターは、 Random(Int32) 明示的に指定したシード値を使用します。

  • コンストラクターは、 Random() 既定のシード値を使用します。 これは、乱数ジェネレーターをインスタンス化する最も一般的な方法です。

.NET Framework では、既定のシード値は時間に依存します。 .NET Core では、既定のシード値は、スレッド静的、擬似乱数ジェネレーターによって生成されます。

異なるオブジェクトに対して同じシードを使用すると Random 、同じ一連の乱数が生成されます。 これは、ランダムな値を処理するテストスイートを作成する場合や、ランダムな数値からデータを派生するゲームを再生する場合に便利です。 ただし、 Random 異なるバージョンの .NET Framework で実行されているプロセス内のオブジェクトは、同じシード値を使用してインスタンス化されている場合でも、異なる一連の乱数を返す可能性があることに注意してください。

乱数の異なるシーケンスを生成するには、シード値を時間に依存させることができます。これにより、の新しいインスタンスごとに異なる系列が生成さ Random れます。 パラメーター化されたコンストラクターは、 Random(Int32) Int32 現在の時刻のタイマー刻みの数に基づいて値を受け取ることができます。一方、パラメーターなしのコンストラクターは、 Random() システムクロックを使用してシード値を生成します。 ただし、.NET Framework でのみ、時計には有限の解決があるため、パラメーターなしのコンストラクターを使用して close で異なるオブジェクトを作成すると、ランダム Random な数値のシーケンスを生成する乱数ジェネレーターが作成されます。 次の例は、 Random .NET Framework アプリケーションで連続してインスタンス化された2つのオブジェクトが、同一の一連の乱数を生成する方法を示しています。 ほとんどの Windows システムで Random は、1つのオブジェクトで15ミリ秒以内に作成されたオブジェクトのシード値が同一である可能性があります。

using namespace System;

void main()
{
   array<Byte>^ bytes1 = gcnew array<Byte>(100);
   array<Byte>^ bytes2 = gcnew array<Byte>(100);
   Random^ rnd1 = gcnew Random();
   Random^ rnd2 = gcnew Random();
   
   rnd1->NextBytes(bytes1);
   rnd2->NextBytes(bytes2);
   
   Console::WriteLine("First Series:");
   for (int ctr = bytes1->GetLowerBound(0);
        ctr <= bytes1->GetUpperBound(0);
        ctr++) { 
      Console::Write("{0, 5}", bytes1[ctr]);
      if ((ctr + 1) % 10 == 0) Console::WriteLine();
   } 
   Console::WriteLine();
   Console::WriteLine("Second Series:");
   for (int ctr = bytes2->GetLowerBound(0);
        ctr <= bytes2->GetUpperBound(0);
        ctr++) {
      Console::Write("{0, 5}", bytes2[ctr]);
      if ((ctr + 1) % 10 == 0) Console::WriteLine();
   }   
}
// The example displays output like the following:
//       First Series:
//          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
//         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
//          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
//           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
//          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
//         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
//          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
//         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
//         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
//          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231
//       
//       Second Series:
//          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
//         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
//          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
//           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
//          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
//         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
//          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
//         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
//         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
//          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231
byte[] bytes1 = new byte[100];
byte[] bytes2 = new byte[100];
Random rnd1 = new Random();
Random rnd2 = new Random();

rnd1.NextBytes(bytes1);
rnd2.NextBytes(bytes2);

Console.WriteLine("First Series:");
for (int ctr = bytes1.GetLowerBound(0);
     ctr <= bytes1.GetUpperBound(0);
     ctr++) {
   Console.Write("{0, 5}", bytes1[ctr]);
   if ((ctr + 1) % 10 == 0) Console.WriteLine();
}

Console.WriteLine();

Console.WriteLine("Second Series:");
for (int ctr = bytes2.GetLowerBound(0);
     ctr <= bytes2.GetUpperBound(0);
     ctr++) {
   Console.Write("{0, 5}", bytes2[ctr]);
   if ((ctr + 1) % 10 == 0) Console.WriteLine();
}

// The example displays output like the following:
//       First Series:
//          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
//         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
//          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
//           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
//          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
//         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
//          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
//         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
//         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
//          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231
//
//       Second Series:
//          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
//         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
//          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
//           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
//          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
//         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
//          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
//         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
//         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
//          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231
Module modMain

   Public Sub Main()
      Dim bytes1(99), bytes2(99) As Byte
      Dim rnd1 As New Random()
      Dim rnd2 As New Random()
      
      rnd1.NextBytes(bytes1)
      rnd2.NextBytes(bytes2)
      
      Console.WriteLine("First Series:")
      For ctr As Integer = bytes1.GetLowerBound(0) to bytes1.GetUpperBound(0)
         Console.Write("{0, 5}", bytes1(ctr))
         If (ctr + 1) Mod 10 = 0 Then Console.WriteLine()
      Next 
      Console.WriteLine()
      Console.WriteLine("Second Series:")        
      For ctr As Integer = bytes2.GetLowerBound(0) to bytes2.GetUpperBound(0)
         Console.Write("{0, 5}", bytes2(ctr))
         If (ctr + 1) Mod 10 = 0 Then Console.WriteLine()
      Next   
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       First Series:
'          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
'         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
'          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
'           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
'          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
'         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
'          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
'         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
'         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
'          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231
'       
'       Second Series:
'          97  129  149   54   22  208  120  105   68  177
'         113  214   30  172   74  218  116  230   89   18
'          12  112  130  105  116  180  190  200  187  120
'           7  198  233  158   58   51   50  170   98   23
'          21    1  113   74  146  245   34  255   96   24
'         232  255   23    9  167  240  255   44  194   98
'          18  175  173  204  169  171  236  127  114   23
'         167  202  132   65  253   11  254   56  214  127
'         145  191  104  163  143    7  174  224  247   73
'          52    6  231  255    5  101   83  165  160  231

この問題を回避するには、複数のオブジェクトではなく、単一のオブジェクトを作成 Random します。 .NET Core のクラスにはこのような制限がないことに注意 Random してください。

複数のインスタンス化の回避

.NET Framework では、2つの乱数ジェネレーターを密ループで初期化するか、高速連続で初期化すると、2つの乱数ジェネレーターが作成され、同一の乱数シーケンスを生成することができます。 ほとんどの場合、これは開発者の意図ではなく、ランダムな数値ジェネレーターのインスタンス化と初期化は比較的コストのかかるプロセスであるため、パフォーマンスの問題が発生する可能性があります。

パフォーマンスを向上させ、同一の数値シーケンスを生成する別個の乱数ジェネレーターが誤って作成されないようにするために、1つのオブジェクトを作成し、 Random 1 つの乱数を生成する新しいオブジェクトを作成するのではなく、時間の経過と共に多数の乱数を生成することをお勧めし Random ます。

ただし、 Random クラスはスレッドセーフではありません。 Random複数のスレッドからメソッドを呼び出す場合は、次のセクションで説明するガイドラインに従ってください。

Random クラスとスレッドセーフ

個々のオブジェクトをインスタンス化するのではなく Random 、1つのインスタンスを作成し Random て、アプリに必要なすべての乱数を生成することをお勧めします。 ただし、 Random オブジェクトはスレッドセーフではありません。 アプリが Random 複数のスレッドからメソッドを呼び出す場合は、同期オブジェクトを使用して、一度に1つのスレッドだけが乱数ジェネレーターにアクセスできるようにする必要があります。 Randomオブジェクトがスレッドセーフな方法でアクセスされていることを確認しない場合、ランダムな数値を返すメソッドを呼び出すと0が返されます。

次の例では、C# のlock ステートメントと Visual Basic SyncLock ステートメントを使用して、スレッドセーフな方法で、1つの乱数ジェネレーターが11個のスレッドによってアクセスされるようにします。 各スレッドは、200万の乱数を生成し、生成された乱数の数をカウントし、合計を計算した後、実行が終了したときにすべてのスレッドの合計を更新します。

using namespace System;
using namespace System::Threading;

ref class Example
{
private:
   [ThreadStatic] static double previous = 0.0;
   [ThreadStatic] static int perThreadCtr = 0;
   [ThreadStatic] static double perThreadTotal = 0.0;  
   static CancellationTokenSource^ source;
   static CountdownEvent^ countdown;
   static Object^ randLock;
   static Object^ numericLock;
   static Random^ rand;
   double totalValue = 0.0;
   int totalCount = 0;
   
public:
   Example()
   { 
      rand = gcnew Random();
      randLock = gcnew Object();
      numericLock = gcnew Object();
      countdown = gcnew CountdownEvent(1);
      source = gcnew CancellationTokenSource();
   } 

   void Execute()
   {   
      CancellationToken^ token = source->Token;

      for (int threads = 1; threads <= 10; threads++)
      {
         Thread^ newThread = gcnew Thread(gcnew ParameterizedThreadStart(this, &Example::GetRandomNumbers));
         newThread->Name = threads.ToString();
         newThread->Start(token);
      }
      this->GetRandomNumbers(token);
      
      countdown->Signal();
      // Make sure all threads have finished.
      countdown->Wait();

      Console::WriteLine("\nTotal random numbers generated: {0:N0}", totalCount);
      Console::WriteLine("Total sum of all random numbers: {0:N2}", totalValue);
      Console::WriteLine("Random number mean: {0:N4}", totalValue/totalCount);
   }

private:
   void GetRandomNumbers(Object^ o)
   {
      CancellationToken^ token = (CancellationToken) o;
      double result = 0.0;
      countdown->AddCount(1);
         
      try { 
         for (int ctr = 0; ctr < 2000000; ctr++)
         {
            // Make sure there's no corruption of Random.
            token->ThrowIfCancellationRequested();

            Monitor::Enter(randLock);
            result = rand->NextDouble();
            Monitor::Exit(randLock);
            // Check for corruption of Random instance.
            if ((result == previous) && result == 0) {
               source->Cancel();
            }
            else {
               previous = result;
            }
            perThreadCtr++;
            perThreadTotal += result;
         }      
       
         Console::WriteLine("Thread {0} finished execution.", 
                           Thread::CurrentThread->Name);
         Console::WriteLine("Random numbers generated: {0:N0}", perThreadCtr);
         Console::WriteLine("Sum of random numbers: {0:N2}", perThreadTotal);
         Console::WriteLine("Random number mean: {0:N4}\n", perThreadTotal/perThreadCtr);

         // Update overall totals.
         Monitor::Enter(numericLock);
         totalCount += perThreadCtr;
         totalValue += perThreadTotal;  
         Monitor::Exit(numericLock);
      }
      catch (OperationCanceledException^ e) {
         Console::WriteLine("Corruption in Thread {1}", e->GetType()->Name,
                            Thread::CurrentThread->Name);
      }
      finally {
         countdown->Signal();
      }
   }
};

void main()
{
   Example^ ex = gcnew Example();
   Thread::CurrentThread->Name = "Main";
   ex->Execute();
}
// The example displays output like the following:
//       Thread 6 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,491.05
//       Random number mean: 0.5002
//       
//       Thread 10 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,329.64
//       Random number mean: 0.4997
//       
//       Thread 4 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,166.89
//       Random number mean: 0.5001
//       
//       Thread 8 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,628.37
//       Random number mean: 0.4998
//       
//       Thread Main finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,920.89
//       Random number mean: 0.5000
//       
//       Thread 3 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,370.45
//       Random number mean: 0.4997
//       
//       Thread 7 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,330.92
//       Random number mean: 0.4997
//       
//       Thread 9 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,172.79
//       Random number mean: 0.5001
//       
//       Thread 5 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,079.43
//       Random number mean: 0.5000
//       
//       Thread 1 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,817.91
//       Random number mean: 0.4999
//       
//       Thread 2 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,930.63
//       Random number mean: 0.5000
//       
//       
//       Total random numbers generated: 22,000,000
//       Total sum of all random numbers: 10,998,238.98
//       Random number mean: 0.4999
using System;
using System.Threading;

public class Example
{
   [ThreadStatic] static double previous = 0.0;
   [ThreadStatic] static int perThreadCtr = 0;
   [ThreadStatic] static double perThreadTotal = 0.0;
   static CancellationTokenSource source;
   static CountdownEvent countdown;
   static Object randLock, numericLock;
   static Random rand;
   double totalValue = 0.0;
   int totalCount = 0;

   public Example()
   {
      rand = new Random();
      randLock = new Object();
      numericLock = new Object();
      countdown = new CountdownEvent(1);
      source = new CancellationTokenSource();
   }

   public static void Main()
   {
      Example ex = new Example();
      Thread.CurrentThread.Name = "Main";
      ex.Execute();
   }

   private void Execute()
   {
      CancellationToken token = source.Token;

      for (int threads = 1; threads <= 10; threads++)
      {
         Thread newThread = new Thread(this.GetRandomNumbers);
         newThread.Name = threads.ToString();
         newThread.Start(token);
      }
      this.GetRandomNumbers(token);

      countdown.Signal();
      // Make sure all threads have finished.
      countdown.Wait();
      source.Dispose();

      Console.WriteLine("\nTotal random numbers generated: {0:N0}", totalCount);
      Console.WriteLine("Total sum of all random numbers: {0:N2}", totalValue);
      Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", totalValue/totalCount);
   }

   private void GetRandomNumbers(Object o)
   {
      CancellationToken token = (CancellationToken) o;
      double result = 0.0;
      countdown.AddCount(1);

      try {
         for (int ctr = 0; ctr < 2000000; ctr++)
         {
            // Make sure there's no corruption of Random.
            token.ThrowIfCancellationRequested();

            lock (randLock) {
               result = rand.NextDouble();
            }
            // Check for corruption of Random instance.
            if ((result == previous) && result == 0) {
               source.Cancel();
            }
            else {
               previous = result;
            }
            perThreadCtr++;
            perThreadTotal += result;
         }

         Console.WriteLine("Thread {0} finished execution.",
                           Thread.CurrentThread.Name);
         Console.WriteLine("Random numbers generated: {0:N0}", perThreadCtr);
         Console.WriteLine("Sum of random numbers: {0:N2}", perThreadTotal);
         Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}\n", perThreadTotal/perThreadCtr);

         // Update overall totals.
         lock (numericLock) {
            totalCount += perThreadCtr;
            totalValue += perThreadTotal;
         }
      }
      catch (OperationCanceledException e) {
         Console.WriteLine("Corruption in Thread {1}", e.GetType().Name, Thread.CurrentThread.Name);
      }
      finally {
         countdown.Signal();
      }
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Thread 6 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,491.05
//       Random number mean: 0.5002
//
//       Thread 10 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,329.64
//       Random number mean: 0.4997
//
//       Thread 4 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,166.89
//       Random number mean: 0.5001
//
//       Thread 8 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,628.37
//       Random number mean: 0.4998
//
//       Thread Main finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,920.89
//       Random number mean: 0.5000
//
//       Thread 3 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,370.45
//       Random number mean: 0.4997
//
//       Thread 7 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,330.92
//       Random number mean: 0.4997
//
//       Thread 9 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,172.79
//       Random number mean: 0.5001
//
//       Thread 5 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,079.43
//       Random number mean: 0.5000
//
//       Thread 1 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,817.91
//       Random number mean: 0.4999
//
//       Thread 2 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,930.63
//       Random number mean: 0.5000
//
//
//       Total random numbers generated: 22,000,000
//       Total sum of all random numbers: 10,998,238.98
//       Random number mean: 0.4999
Imports System.Threading

Module Example
   <ThreadStatic> Dim previous As Double = 0.0
   <ThreadStatic> Dim perThreadCtr As Integer = 0
   <ThreadStatic> Dim perThreadTotal As Double = 0.0  
   Dim source As New CancellationTokenSource()
   Dim countdown As New CountdownEvent(1) 
   Dim randLock As New Object()
   Dim numericLock As New Object()
   Dim rand As New Random()
   Dim totalValue As Double = 0.0
   Dim totalCount As Integer = 0
   
   Public Sub Main()
      Thread.CurrentThread.Name = "Main"

      Dim token As CancellationToken = source.Token 
      For threads As Integer = 1 To 10
         Dim newThread As New Thread(AddressOf GetRandomNumbers)
         newThread.Name = threads.ToString()
         newThread.Start(token)
      Next
      GetRandomNumbers(token)
      
      countdown.Signal()
      ' Make sure all threads have finished.
      countdown.Wait()

      Console.WriteLine()
      Console.WriteLine("Total random numbers generated: {0:N0}", totalCount)
      Console.WriteLine("Total sum of all random numbers: {0:N2}", totalValue)
      Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", totalValue/totalCount)
   End Sub

   Private Sub GetRandomNumbers(o As Object)
      Dim token As CancellationToken = CType(o, CancellationToken)
      Dim result As Double = 0.0
      countdown.AddCount(1)
         
      Try  
         For ctr As Integer = 1 To 2000000
            ' Make sure there's no corruption of Random.
            token.ThrowIfCancellationRequested()

            SyncLock randLock
               result = rand.NextDouble()
            End SyncLock
            ' Check for corruption of Random instance.
            If result = previous AndAlso result = 0 Then 
               source.Cancel()
            Else 
               previous = result
            End If
            perThreadCtr += 1
            perThreadTotal += result
         Next      
       
         Console.WriteLine("Thread {0} finished execution.", 
                           Thread.CurrentThread.Name)
         Console.WriteLine("Random numbers generated: {0:N0}", perThreadCtr)
         Console.WriteLine("Sum of random numbers: {0:N2}", perThreadTotal)
         Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", perThreadTotal/perThreadCtr)
         Console.WriteLine()
         
         ' Update overall totals.
         SyncLock numericLock
            totalCount += perThreadCtr
            totalValue += perThreadTotal  
         End SyncLock
      Catch e As OperationCanceledException
         Console.WriteLine("Corruption in Thread {1}", e.GetType().Name, Thread.CurrentThread.Name)
      Finally 
         countdown.Signal()
         source.Dispose()
      End Try
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Thread 6 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,491.05
'       Random number mean: 0.5002
'       
'       Thread 10 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,329.64
'       Random number mean: 0.4997
'       
'       Thread 4 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,166.89
'       Random number mean: 0.5001
'       
'       Thread 8 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,628.37
'       Random number mean: 0.4998
'       
'       Thread Main finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,920.89
'       Random number mean: 0.5000
'       
'       Thread 3 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,370.45
'       Random number mean: 0.4997
'       
'       Thread 7 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,330.92
'       Random number mean: 0.4997
'       
'       Thread 9 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,172.79
'       Random number mean: 0.5001
'       
'       Thread 5 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,079.43
'       Random number mean: 0.5000
'       
'       Thread 1 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,817.91
'       Random number mean: 0.4999
'       
'       Thread 2 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,930.63
'       Random number mean: 0.5000
'       
'       
'       Total random numbers generated: 22,000,000
'       Total sum of all random numbers: 10,998,238.98
'       Random number mean: 0.4999

この例では、次の方法でスレッドセーフを確保します。

  • 属性は、 ThreadStaticAttribute 生成された乱数の合計数と各スレッドの合計を追跡するスレッドローカル変数を定義するために使用されます。

  • ロック ( lock C# のステートメントと SyncLock Visual Basic のステートメント) は、すべてのスレッドで生成されたすべての乱数の合計数と合計の変数へのアクセスを保護します。

  • セマフォ ( CountdownEvent オブジェクト) を使用して、他のすべてのスレッドが実行を完了するまでメインスレッドがブロックされるようにします。

  • この例では、乱数生成メソッドの2回の連続呼び出しが0を返すかどうかを判断することによって、乱数ジェネレーターが破損しているかどうかを確認します。 破損が検出された場合、この例ではオブジェクトを使用して、 CancellationTokenSource すべてのスレッドがキャンセルされることを通知します。

  • 各スレッドは、ランダムな数値を生成する前に、オブジェクトの状態を確認し CancellationToken ます。 キャンセルが要求された場合、この例ではメソッドを呼び出して CancellationToken.ThrowIfCancellationRequested スレッドをキャンセルします。

次の例は、オブジェクトでは Task なくオブジェクトとラムダ式を使用する点を除いて、最初の例と同じです Thread

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

public class Example
{
   static Object randLock, numericLock;
   static Random rand;
   static CancellationTokenSource source;
   double totalValue = 0.0;
   int totalCount = 0;

   public Example()
   {
      rand = new Random();
      randLock = new Object();
      numericLock = new Object();
      source = new CancellationTokenSource();
   }

   public static async Task Main()
   {
      Example ex = new Example();
      Thread.CurrentThread.Name = "Main";
      await ex.Execute();
   }

   private Task Execute()
   {
      List<Task> tasks = new List<Task>();

      for (int ctr = 0; ctr <= 10; ctr++)
      {
         CancellationToken token = source.Token;
         int taskNo = ctr;
         tasks.Add(Task.Run( () =>
            {
               double previous = 0.0;
               int taskCtr = 0;
               double taskTotal = 0.0;
               double result = 0.0;

               for (int n = 0; n < 2000000; n++)
               {
                  // Make sure there's no corruption of Random.
                  token.ThrowIfCancellationRequested();

                  lock (randLock) {
                     result = rand.NextDouble();
                  }
                  // Check for corruption of Random instance.
                  if ((result == previous) && result == 0) {
                     source.Cancel();
                  }
                  else {
                     previous = result;
                  }
                  taskCtr++;
                  taskTotal += result;
               }

               // Show result.
               Console.WriteLine("Task {0} finished execution.", taskNo);
               Console.WriteLine("Random numbers generated: {0:N0}", taskCtr);
               Console.WriteLine("Sum of random numbers: {0:N2}", taskTotal);
               Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}\n", taskTotal/taskCtr);

               // Update overall totals.
               lock (numericLock) {
                  totalCount += taskCtr;
                  totalValue += taskTotal;
               }
            },
         token));
      }
      try {
         await Task.WhenAll(tasks.ToArray());
         Console.WriteLine("\nTotal random numbers generated: {0:N0}", totalCount);
         Console.WriteLine("Total sum of all random numbers: {0:N2}", totalValue);
         Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", totalValue/totalCount);
      }
      catch (AggregateException e) {
         foreach (Exception inner in e.InnerExceptions) {
            TaskCanceledException canc = inner as TaskCanceledException;
            if (canc != null)
               Console.WriteLine("Task #{0} cancelled.", canc.Task.Id);
            else
               Console.WriteLine("Exception: {0}", inner.GetType().Name);
         }
      }
      finally {
         source.Dispose();
      }
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Task 1 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,502.47
//       Random number mean: 0.5003
//
//       Task 0 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,445.63
//       Random number mean: 0.5002
//
//       Task 2 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,556.04
//       Random number mean: 0.5003
//
//       Task 3 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,178.87
//       Random number mean: 0.5001
//
//       Task 4 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,819.17
//       Random number mean: 0.4999
//
//       Task 5 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,190.58
//       Random number mean: 0.5001
//
//       Task 6 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,720.21
//       Random number mean: 0.4999
//
//       Task 7 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,000.96
//       Random number mean: 0.4995
//
//       Task 8 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,499.33
//       Random number mean: 0.4997
//
//       Task 9 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 1,000,193.25
//       Random number mean: 0.5001
//
//       Task 10 finished execution.
//       Random numbers generated: 2,000,000
//       Sum of random numbers: 999,960.82
//       Random number mean: 0.5000
//
//
//       Total random numbers generated: 22,000,000
//       Total sum of all random numbers: 11,000,067.33
//       Random number mean: 0.5000
Imports System.Collections.Generic
Imports System.Threading
Imports System.Threading.Tasks

Module Example
   Dim source As New CancellationTokenSource()
   Dim randLock As New Object()
   Dim numericLock As New Object()
   Dim rand As New Random()
   Dim totalValue As Double = 0.0
   Dim totalCount As Integer = 0
   
   Public Sub Main()
      Dim tasks As New List(Of Task)()
      
      For ctr As Integer = 1 To 10
         Dim token As CancellationToken = source.Token 
         Dim taskNo As Integer = ctr
         tasks.Add(Task.Run( 
                   Sub()
                      Dim previous As Double = 0.0
                      Dim taskCtr As Integer = 0
                      Dim taskTotal As Double = 0.0
                      Dim result As Double = 0.0

                      For n As Integer = 1 To 2000000
                         ' Make sure there's no corruption of Random.
                         token.ThrowIfCancellationRequested()
      
                         SyncLock randLock
                           result = rand.NextDouble()
                         End SyncLock
                         ' Check for corruption of Random instance.
                         If result = previous AndAlso result = 0 Then
                           source.Cancel()
                         Else 
                           previous = result
                         End If
                        taskCtr += 1
                        taskTotal += result
                      Next   

                      ' Show result.
                     Console.WriteLine("Task {0} finished execution.", taskNo)
                     Console.WriteLine("Random numbers generated: {0:N0}", taskCtr)
                     Console.WriteLine("Sum of random numbers: {0:N2}", taskTotal)
                     Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", taskTotal/taskCtr)
                     Console.WriteLine()
                     
                     ' Update overall totals.
                     SyncLock numericLock
                        totalCount += taskCtr
                        totalValue += taskTotal  
                     End SyncLock
                   End Sub, token))
      Next

      Try
         Task.WaitAll(tasks.ToArray())
         Console.WriteLine()
         Console.WriteLine("Total random numbers generated: {0:N0}", totalCount)
         Console.WriteLine("Total sum of all random numbers: {0:N2}", totalValue)
         Console.WriteLine("Random number mean: {0:N4}", totalValue/totalCount)
      Catch e As AggregateException
         For Each inner As Exception In e.InnerExceptions
            Dim canc As TaskCanceledException = TryCast(inner, TaskCanceledException)
            If canc IsNot Nothing Then
               Console.WriteLine("Task #{0} cancelled.", canc.Task.Id)
            Else
               Console.WriteLine("Exception: {0}", inner.GetType().Name)
            End If   
         Next         
      Finally
         source.Dispose()
      End Try
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Task 1 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,502.47
'       Random number mean: 0.5003
'       
'       Task 0 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,445.63
'       Random number mean: 0.5002
'       
'       Task 2 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,556.04
'       Random number mean: 0.5003
'       
'       Task 3 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,178.87
'       Random number mean: 0.5001
'       
'       Task 4 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,819.17
'       Random number mean: 0.4999
'       
'       Task 5 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,190.58
'       Random number mean: 0.5001
'       
'       Task 6 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,720.21
'       Random number mean: 0.4999
'       
'       Task 7 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,000.96
'       Random number mean: 0.4995
'       
'       Task 8 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,499.33
'       Random number mean: 0.4997
'       
'       Task 9 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 1,000,193.25
'       Random number mean: 0.5001
'       
'       Task 10 finished execution.
'       Random numbers generated: 2,000,000
'       Sum of random numbers: 999,960.82
'       Random number mean: 0.5000
'       
'       
'       Total random numbers generated: 22,000,000
'       Total sum of all random numbers: 11,000,067.33
'       Random number mean: 0.5000

これは、次の方法の最初の例とは異なります。

  • 生成される乱数の数と各タスクの合計を追跡する変数は、タスクに対してローカルであるため、属性を使用する必要はありません ThreadStaticAttribute

  • 静的 Task.WaitAll メソッドは、すべてのタスクが完了する前にメインスレッドが完了していないことを確認するために使用されます。 オブジェクトは必要ありません CountdownEvent

  • タスクのキャンセルによって生成される例外は、メソッドで表示され Task.WaitAll ます。 前の例では、各スレッドによって処理されます。

さまざまな種類の乱数を生成する

乱数ジェネレーターには、次の種類の乱数を生成できるメソッドが用意されています。

  • 一連の Byte 値。 バイト値の数を決定するには、メソッドがメソッドに返す要素の数に初期化された配列を渡し NextBytes ます。 次の例では、20バイトが生成されます。

    using namespace System;
    
    void main()
    {
       Random^ rnd = gcnew Random();
       array<Byte>^ bytes = gcnew array<Byte>(20);
       rnd->NextBytes(bytes);
       for (int ctr = 1; ctr <= bytes->Length; ctr++) {
          Console::Write("{0,3}   ", bytes[ctr - 1]);
          if (ctr % 10 == 0) Console::WriteLine();
       } 
    }
    // The example displays output like the following:
    //       141    48   189    66   134   212   211    71   161    56
    //       181   166   220   133     9   252   222    57    62    62
    
    Random rnd = new Random();
    Byte[] bytes = new Byte[20];
    rnd.NextBytes(bytes);
    for (int ctr = 1; ctr <= bytes.Length; ctr++) {
       Console.Write("{0,3}   ", bytes[ctr - 1]);
       if (ctr % 10 == 0) Console.WriteLine();
    }
    
    // The example displays output like the following:
    //       141    48   189    66   134   212   211    71   161    56
    //       181   166   220   133     9   252   222    57    62    62
    
    Module Example
       Public Sub Main()
          Dim rnd As New Random()
          Dim bytes(19) As Byte
          rnd.NextBytes(bytes)  
          For ctr As Integer = 1 To bytes.Length
             Console.Write("{0,3}   ", bytes(ctr - 1))
             If ctr Mod 10 = 0 Then Console.WriteLine()
          Next 
       End Sub
    End Module
    ' The example displays output like the following:
    '       141    48   189    66   134   212   211    71   161    56
    '       181   166   220   133     9   252   222    57    62    62
    
  • 単一の整数。 メソッドを呼び出すことによって0から最大値 (-1) までの整数を使用するか、メソッドを呼び出し Int32.MaxValue Next() て0から特定の値までの整数、 Next(Int32) またはメソッドを呼び出して値の範囲内の整数を使用するかを選択でき Next(Int32, Int32) ます。 パラメーター化されたオーバーロードでは、指定された最大値は排他的です。つまり、生成される実際の最大数は、指定された値より1だけ少なくなります。

    次の例では、メソッドを呼び出して、 Next(Int32, Int32) -10 ~ 10 の範囲の10個の乱数を生成します。 メソッドの2番目の引数は、メソッドによって返されるランダム値の範囲の排他的上限を指定することに注意してください。 言い換えると、メソッドが返すことができる最大の整数は、この値より1小さい値になります。

    using namespace System;
    
    void main()
    {
       Random^ rnd = gcnew Random();
       for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
          Console::Write("{0,3}   ", rnd->Next(-10, 11));
       }
    }
    // The example displays output like the following:
    //    2     9    -3     2     4    -7    -3    -8    -8     5
    
    Random rnd = new Random();
    for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
       Console.Write("{0,3}   ", rnd.Next(-10, 11));
    }
    
    // The example displays output like the following:
    //    2     9    -3     2     4    -7    -3    -8    -8     5
    
    Module Example
       Public Sub Main()
          Dim rnd As New Random()
          For ctr As Integer = 0 To 9
             Console.Write("{0,3}   ", rnd.Next(-10, 11))
          Next
       End Sub
    End Module
    ' The example displays output like the following:
    '    2     9    -3     2     4    -7    -3    -8    -8     5
    
  • メソッドを呼び出すことによって、0.0 ~ 1.0 未満の1つの浮動小数点値 NextDouble 。 メソッドによって返される乱数の排他的上限は1であるため、実際の上限は0.99999999999999978 です。 次の例では、10個のランダムな浮動小数点数が生成されます。

    using namespace System;
    
    void main()
    {
       Random^ rnd = gcnew Random();
       for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
          Console::Write("{0,-19:R}   ", rnd->NextDouble());
          if ((ctr + 1) % 3 == 0) Console::WriteLine();
       }
    }
    // The example displays output like the following:
    //    0.7911680553998649    0.0903414949264105    0.79776258291572455    
    //    0.615568345233597     0.652644504165577     0.84023809378977776   
    //    0.099662564741290441   0.91341467383942321  0.96018602045261581   
    //    0.74772306473354022
    
    Random rnd = new Random();
    for (int ctr = 0; ctr < 10; ctr++) {
       Console.Write("{0,-19:R}   ", rnd.NextDouble());
       if ((ctr + 1) % 3 == 0) Console.WriteLine();
    }
    
    // The example displays output like the following:
    //    0.7911680553998649    0.0903414949264105    0.79776258291572455
    //    0.615568345233597     0.652644504165577     0.84023809378977776
    //    0.099662564741290441   0.91341467383942321  0.96018602045261581
    //    0.74772306473354022
    
    Module Example
       Public Sub Main()
          Dim rnd As New Random()
          For ctr As Integer = 0 To 9
             Console.Write("{0,-19:R}   ", rnd.NextDouble())
             If (ctr + 1) Mod 3 = 0 Then Console.WriteLine()
          Next
       End Sub
    End Module
    ' The example displays output like the following:
    '    0.7911680553998649    0.0903414949264105    0.79776258291572455    
    '    0.615568345233597     0.652644504165577     0.84023809378977776   
    '    0.099662564741290441  0.91341467383942321   0.96018602045261581   
    '    0.74772306473354022
    

重要

Next(Int32, Int32)メソッドを使用すると、返される乱数値の範囲を指定できます。 ただし、 maxValue 返される上限の数値を指定するパラメーターは、包含的な値ではなく、排他的です。 これは、メソッド呼び出しが 0 ~ 99 の範囲の値を返すことを意味 Next(0, 100) します。0と100の間では返されません。

また、 Random ランダムな T:System.Boolean 値の生成、 0 ~ 1 以外の範囲を持つランダム浮動小数点値の生成、 ランダムな64ビット整数の生成、 配列またはコレクションからの一意の要素のランダムな取得などのタスクにクラスを使用することもできます。 これらのタスクおよびその他の一般的なタスクについては、「 How to use The Random to.. . 各種のデータ ソースの更新については、後述の「更新できるもの」セクションで説明します。

独自のアルゴリズムを使用する

独自の乱数ジェネレーターを実装するには、クラスから継承 Random し、乱数生成アルゴリズムを指定します。 独自のアルゴリズムを提供するには、乱数生成アルゴリズムを実装するメソッドをオーバーライドする必要があり Sample ます。 また、 Next() 、、およびの各メソッドをオーバーライドして、 Next(Int32, Int32) オーバーライドさ NextBytes れたメソッドを呼び出すようにする必要もあり Sample ます。 メソッドとメソッドをオーバーライドする必要はありません Next(Int32) NextDouble

クラスから派生し、既定の擬似乱数ジェネレーターを変更する例については、 Random リファレンスページを参照してください Sample

使用する方法を教えてください。

以下のセクションでは、アプリで乱数を使用するいくつかの方法のサンプルコードについて説明します。

同じランダムな値のシーケンスを取得します。

ソフトウェアテストシナリオとゲームプレイで、同じ乱数シーケンスを生成することが必要になる場合があります。 乱数の同じシーケンスを使用してテストすることで、回帰を検出し、バグ修正を確認することができます。 ゲームで同じ乱数シーケンスを使用すると、以前のゲームを再生できます。

同じシード値をコンストラクターに渡すことによって、同じ乱数シーケンスを生成することができ Random(Int32) ます。 シード値は、擬似乱数生成アルゴリズムの開始値を提供します。 次の例では、任意のシード値として100100を使用してオブジェクトをインスタンス化し Random 、20個のランダムな浮動小数点値を表示し、シード値を保持します。 次に、シード値を復元し、新しい乱数ジェネレーターをインスタンス化し、同じ20個のランダムな浮動小数点値を表示します。 この例では、異なるバージョンの .NET Framework で実行した場合に、異なる乱数シーケンスが生成される可能性があることに注意してください。

using System;
using System.IO;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      int seed = 100100;
      ShowRandomNumbers(seed);
      Console.WriteLine();

      PersistSeed(seed);

      DisplayNewRandomNumbers();
   }

   private static void ShowRandomNumbers(int seed)
   {
      Random rnd = new Random(seed);
      for (int ctr = 0; ctr <= 20; ctr++)
         Console.WriteLine(rnd.NextDouble());
   }

   private static void PersistSeed(int seed)
   {
      FileStream fs = new FileStream(@".\seed.dat", FileMode.Create);
      BinaryWriter bin = new BinaryWriter(fs);
      bin.Write(seed);
      bin.Close();
   }

   private static void DisplayNewRandomNumbers()
   {
      FileStream fs = new FileStream(@".\seed.dat", FileMode.Open);
      BinaryReader bin = new BinaryReader(fs);
      int seed = bin.ReadInt32();
      bin.Close();

      Random rnd = new Random(seed);
      for (int ctr = 0; ctr <= 20; ctr++)
         Console.WriteLine(rnd.NextDouble());
   }
}
// The example displays output like the following:
//       0.500193602172748
//       0.0209461245783354
//       0.465869495396442
//       0.195512794514891
//       0.928583675496552
//       0.729333720509584
//       0.381455668891527
//       0.0508996467343064
//       0.019261200921266
//       0.258578445417145
//       0.0177532266908107
//       0.983277184415272
//       0.483650274334313
//       0.0219647376900375
//       0.165910115077118
//       0.572085966622497
//       0.805291457942357
//       0.927985211335116
//       0.4228545699375
//       0.523320379910674
//       0.157783938645285
//
//       0.500193602172748
//       0.0209461245783354
//       0.465869495396442
//       0.195512794514891
//       0.928583675496552
//       0.729333720509584
//       0.381455668891527
//       0.0508996467343064
//       0.019261200921266
//       0.258578445417145
//       0.0177532266908107
//       0.983277184415272
//       0.483650274334313
//       0.0219647376900375
//       0.165910115077118
//       0.572085966622497
//       0.805291457942357
//       0.927985211335116
//       0.4228545699375
//       0.523320379910674
//       0.157783938645285
using namespace System;
using namespace System::IO;

ref class RandomMethods
{
internal:
   static void ShowRandomNumbers(int seed)
   {
      Random^ rnd = gcnew Random(seed);
      for (int ctr = 0; ctr <= 20; ctr++)
         Console::WriteLine(rnd->NextDouble());
   }
   
   static void PersistSeed(int seed)
   {
      FileStream^ fs = gcnew FileStream(".\\seed.dat", FileMode::Create);
      BinaryWriter^ bin = gcnew BinaryWriter(fs);
      bin->Write(seed);
      bin->Close();
   }
   
   static void DisplayNewRandomNumbers()
   {
      FileStream^ fs = gcnew FileStream(".\\seed.dat", FileMode::Open);
      BinaryReader^ bin = gcnew BinaryReader(fs);
      int seed = bin->ReadInt32();
      bin->Close();
      
      Random^ rnd = gcnew Random(seed);
      for (int ctr = 0; ctr <= 20; ctr++)
         Console::WriteLine(rnd->NextDouble());
   }
};

void main()
{
   int seed = 100100;
   RandomMethods::ShowRandomNumbers(seed);
   Console::WriteLine();

   RandomMethods::PersistSeed(seed);

   RandomMethods::DisplayNewRandomNumbers();
}
// The example displays output like the following:
//       0.500193602172748
//       0.0209461245783354
//       0.465869495396442
//       0.195512794514891
//       0.928583675496552
//       0.729333720509584
//       0.381455668891527
//       0.0508996467343064
//       0.019261200921266
//       0.258578445417145
//       0.0177532266908107
//       0.983277184415272
//       0.483650274334313
//       0.0219647376900375
//       0.165910115077118
//       0.572085966622497
//       0.805291457942357
//       0.927985211335116
//       0.4228545699375
//       0.523320379910674
//       0.157783938645285
//       
//       0.500193602172748
//       0.0209461245783354
//       0.465869495396442
//       0.195512794514891
//       0.928583675496552
//       0.729333720509584
//       0.381455668891527
//       0.0508996467343064
//       0.019261200921266
//       0.258578445417145
//       0.0177532266908107
//       0.983277184415272
//       0.483650274334313
//       0.0219647376900375
//       0.165910115077118
//       0.572085966622497
//       0.805291457942357
//       0.927985211335116
//       0.4228545699375
//       0.523320379910674
//       0.157783938645285
Imports System.IO

Module Example
   Public Sub Main()
      Dim seed As Integer = 100100
      ShowRandomNumbers(seed)
      Console.WriteLine()
      
      PersistSeed(seed)
      
      DisplayNewRandomNumbers() 
   End Sub
   
   Private Sub ShowRandomNumbers(seed As Integer)
      Dim rnd As New Random(seed)
      For ctr As Integer = 0 To 20
         Console.WriteLine(rnd.NextDouble())
      Next
   End Sub
   
   Private Sub PersistSeed(seed As Integer)
      Dim fs As New FileStream(".\seed.dat", FileMode.Create)
      Dim bin As New BinaryWriter(fs)
      bin.Write(seed)
      bin.Close()
   End Sub
   
   Private Sub DisplayNewRandomNumbers()
      Dim fs As New FileStream(".\seed.dat", FileMode.Open)
      Dim bin As New BinaryReader(fs)
      Dim seed As Integer = bin.ReadInt32()
      bin.Close()
      
      Dim rnd As New Random(seed)
      For ctr As Integer = 0 To 20
         Console.WriteLine(rnd.NextDouble())
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       0.500193602172748
'       0.0209461245783354
'       0.465869495396442
'       0.195512794514891
'       0.928583675496552
'       0.729333720509584
'       0.381455668891527
'       0.0508996467343064
'       0.019261200921266
'       0.258578445417145
'       0.0177532266908107
'       0.983277184415272
'       0.483650274334313
'       0.0219647376900375
'       0.165910115077118
'       0.572085966622497
'       0.805291457942357
'       0.927985211335116
'       0.4228545699375
'       0.523320379910674
'       0.157783938645285
'       
'       0.500193602172748
'       0.0209461245783354
'       0.465869495396442
'       0.195512794514891
'       0.928583675496552
'       0.729333720509584
'       0.381455668891527
'       0.0508996467343064
'       0.019261200921266
'       0.258578445417145
'       0.0177532266908107
'       0.983277184415272
'       0.483650274334313
'       0.0219647376900375
'       0.165910115077118
'       0.572085966622497
'       0.805291457942357
'       0.927985211335116
'       0.4228545699375
'       0.523320379910674
'       0.157783938645285

ランダムな数値の一意のシーケンスを取得する

クラスのインスタンスに異なるシード値を指定する Random と、各乱数ジェネレーターによって異なる値のシーケンスが生成されます。 シード値は、コンストラクターを呼び出すことによって明示的に指定することも、コンストラクターを呼び出すことによって暗黙的に指定することもでき Random(Int32) Random() ます。 ほとんどの開発者は、システムクロックを使用するパラメーターなしのコンストラクターを呼び出します。 次の例では、この方法を使用して、2つのインスタンスをインスタンス化し Random ます。 各インスタンスには、10個のランダムな整数が表示されます。

using namespace System;
using namespace System::Threading;

void main()
{
   Console::WriteLine("Instantiating two random number generators...");
   Random^ rnd1 = gcnew Random();
   Thread::Sleep(2000);
   Random^ rnd2 = gcnew Random();
   
   Console::WriteLine("\nThe first random number generator:");
   for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
      Console::WriteLine("   {0}", rnd1->Next());

   Console::WriteLine("\nThe second random number generator:");
   for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
      Console::WriteLine("   {0}", rnd2->Next());
}
// The example displays output like the following:
//       Instantiating two random number generators...
//       
//       The first random number generator:
//          643164361
//          1606571630
//          1725607587
//          2138048432
//          496874898
//          1969147632
//          2034533749
//          1840964542
//          412380298
//          47518930
//       
//       The second random number generator:
//          1251659083
//          1514185439
//          1465798544
//          517841554
//          1821920222
//          195154223
//          1538948391
//          1548375095
//          546062716
//          897797880
using System;
using System.Threading;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      Console.WriteLine("Instantiating two random number generators...");
      Random rnd1 = new Random();
      Thread.Sleep(2000);
      Random rnd2 = new Random();

      Console.WriteLine("\nThe first random number generator:");
      for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
         Console.WriteLine("   {0}", rnd1.Next());

      Console.WriteLine("\nThe second random number generator:");
      for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
         Console.WriteLine("   {0}", rnd2.Next());
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Instantiating two random number generators...
//
//       The first random number generator:
//          643164361
//          1606571630
//          1725607587
//          2138048432
//          496874898
//          1969147632
//          2034533749
//          1840964542
//          412380298
//          47518930
//
//       The second random number generator:
//          1251659083
//          1514185439
//          1465798544
//          517841554
//          1821920222
//          195154223
//          1538948391
//          1548375095
//          546062716
//          897797880
Imports System.Threading

Module Example
   Public Sub Main()
      Console.WriteLine("Instantiating two random number generators...")
      Dim rnd1 As New Random()
      Thread.Sleep(2000)
      Dim rnd2 As New Random()
      Console.WriteLine()
      
      Console.WriteLine("The first random number generator:")
      For ctr As Integer = 1 To 10
         Console.WriteLine("   {0}", rnd1.Next())
      Next  
      Console.WriteLine()
       
      Console.WriteLine("The second random number generator:")
      For ctr As Integer = 1 To 10
         Console.WriteLine("   {0}", rnd2.Next())
      Next   
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Instantiating two random number generators...
'       
'       The first random number generator:
'          643164361
'          1606571630
'          1725607587
'          2138048432
'          496874898
'          1969147632
'          2034533749
'          1840964542
'          412380298
'          47518930
'       
'       The second random number generator:
'          1251659083
'          1514185439
'          1465798544
'          517841554
'          1821920222
'          195154223
'          1538948391
'          1548375095
'          546062716
'          897797880

ただし、このような制限があるため、システムクロックでは、約15ミリ秒未満の時間差は検出されません。 したがって、コードが .NET Framework のオーバーロードを呼び出して Random() 2 つのオブジェクトを連続してインスタンス化する場合、 Random 誤ったシード値を持つオブジェクトを提供することがあります。 ( Random .Net Core のクラスには、このような制限はありません)。前の例でこれを確認するには、 Thread.Sleep メソッド呼び出しをコメントアウトし、この例をもう一度コンパイルして実行します。

これが起こらないようにするために、 Random 複数のオブジェクトではなく、単一のオブジェクトをインスタンス化することをお勧めします。 ただし、は Random スレッドセーフではないため、複数のスレッドからインスタンスにアクセスする場合は、同期デバイスを使用する必要があり Random ます。詳細については、このトピックで前述した「 ランダムクラスとスレッドセーフ 」を参照してください。 または、前の例で使用したメソッドなどの遅延メカニズムを使用して、インスタンス化が Sleep 15 ミリ秒以上離れていることを確認することもできます。

指定された範囲の整数を取得します。

指定された範囲の整数を取得するには、メソッドを呼び出します。これにより、 Next(Int32, Int32) 乱数ジェネレーターが返す数値の下限と上限の両方を指定できます。 上限は、包含的な値ではなく、排他的です。 つまり、メソッドによって返される値の範囲には含まれません。 次の例では、このメソッドを使用して、-10 ~ 10 の間のランダムな整数を生成します。 これは、メソッド呼び出しの引数の値として、目的の値より1大きい1を示す11を指定することに注意 maxValue してください。

using namespace System;

void main()
{
   Random^ rnd = gcnew Random();
   for (int ctr = 1; ctr <= 15; ctr++) {
      Console::Write("{0,3}    ", rnd->Next(-10, 11));
      if(ctr % 5 == 0) Console::WriteLine();
   }
}
// The example displays output like the following:
//        -2     -5     -1     -2     10
//        -3      6     -4     -8      3
//        -7     10      5     -2      4
Random rnd = new Random();
for (int ctr = 1; ctr <= 15; ctr++) {
   Console.Write("{0,3}    ", rnd.Next(-10, 11));
   if(ctr % 5 == 0) Console.WriteLine();
}

// The example displays output like the following:
//        -2     -5     -1     -2     10
//        -3      6     -4     -8      3
//        -7     10      5     -2      4
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim rnd As New Random()
      For ctr As Integer = 1 To 15
         Console.Write("{0,3}    ", rnd.Next(-10, 11))
         If ctr Mod 5 = 0 Then Console.WriteLine()
      Next   
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'        -2     -5     -1     -2     10
'        -3      6     -4     -8      3
'        -7     10      5     -2      4

指定された桁数の整数を取得します

メソッドを呼び出して、 Next(Int32, Int32) 指定した桁数の数値を取得できます。 たとえば、4桁の数字 (つまり、1000 ~ 9999 の範囲の数値) を取得するには、次の Next(Int32, Int32) minValue 例に示すように、1000の値と1万の値を使用してメソッドを呼び出し maxValue ます。

using namespace System;

void main()
{
   Random^ rnd = gcnew Random();
   for (int ctr = 1; ctr <= 50; ctr++) {
      Console::Write("{0,3}   ", rnd->Next(1000, 10000));
      if(ctr % 10 == 0) Console::WriteLine();
   }   
}
// The example displays output like the following:
//    9570    8979    5770    1606    3818    4735    8495    7196    7070    2313
//    5279    6577    5104    5734    4227    3373    7376    6007    8193    5540
//    7558    3934    3819    7392    1113    7191    6947    4963    9179    7907
//    3391    6667    7269    1838    7317    1981    5154    7377    3297    5320
//    9869    8694    2684    4949    2999    3019    2357    5211    9604    2593
Random rnd = new Random();
for (int ctr = 1; ctr <= 50; ctr++) {
   Console.Write("{0,3}    ", rnd.Next(1000, 10000));
   if(ctr % 10 == 0) Console.WriteLine();
}

// The example displays output like the following:
//    9570    8979    5770    1606    3818    4735    8495    7196    7070    2313
//    5279    6577    5104    5734    4227    3373    7376    6007    8193    5540
//    7558    3934    3819    7392    1113    7191    6947    4963    9179    7907
//    3391    6667    7269    1838    7317    1981    5154    7377    3297    5320
//    9869    8694    2684    4949    2999    3019    2357    5211    9604    2593
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim rnd As New Random()
      For ctr As Integer = 1 To 50
         Console.Write("{0,3}    ", rnd.Next(1000, 10000))
         If ctr Mod 10 = 0 Then Console.WriteLine()
      Next   
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'    9570    8979    5770    1606    3818    4735    8495    7196    7070    2313
'    5279    6577    5104    5734    4227    3373    7376    6007    8193    5540
'    7558    3934    3819    7392    1113    7191    6947    4963    9179    7907
'    3391    6667    7269    1838    7317    1981    5154    7377    3297    5320
'    9869    8694    2684    4949    2999    3019    2357    5211    9604    2593

指定された範囲の浮動小数点値を取得します。

この NextDouble メソッドは、0から1未満の範囲のランダム浮動小数点値を返します。 ただし、多くの場合、他の範囲でランダムな値を生成することをお勧めします。

最小値と最大値の間の間隔が1の場合は、目的の開始間隔と0の差をメソッドによって返される数値に加算でき NextDouble ます。 次の例では、-1 から0までの10個の乱数を生成します。

using namespace System;

void main()
{
   Random^ rnd = gcnew Random();
   for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
      Console::WriteLine(rnd->NextDouble() - 1);
}
// The example displays output like the following:
//       -0.930412760437658
//       -0.164699016215605
//       -0.9851692803135
//       -0.43468508843085
//       -0.177202483255976
//       -0.776813320245972
//       -0.0713201854710096
//       -0.0912875561468711
//       -0.540621722368813
//       -0.232211863730201
Random rnd = new Random();
for (int ctr = 1; ctr <= 10; ctr++)
   Console.WriteLine(rnd.NextDouble() - 1);

// The example displays output like the following:
//       -0.930412760437658
//       -0.164699016215605
//       -0.9851692803135
//       -0.43468508843085
//       -0.177202483255976
//       -0.776813320245972
//       -0.0713201854710096
//       -0.0912875561468711
//       -0.540621722368813
//       -0.232211863730201
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim rnd As New Random()
      For ctr As Integer = 1 To 10
         Console.WriteLine(rnd.NextDouble() - 1)
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       -0.930412760437658
'       -0.164699016215605
'       -0.9851692803135
'       -0.43468508843085
'       -0.177202483255976
'       -0.776813320245972
'       -0.0713201854710096
'       -0.0912875561468711
'       -0.540621722368813
'       -0.232211863730201

下限が0で、上限が1より大きい (負の値の場合、下限が-1 より小さく、上限が0である) ランダム浮動小数点数を生成するには、0以外の値で乱数を乗算します。 次の例では、0 ~ の範囲の2000万のランダム浮動小数点数を生成し Int64.MaxValue ます。 では、メソッドによって生成されるランダム値の分布も表示されます。

using namespace System;

void main()
{
   const Int64 ONE_TENTH = 922337203685477581;
   Random^ rnd = gcnew Random();
   double number;
   array<int>^ count = gcnew array<int>(10);
   
   // Generate 20 million integer values between.
   for (int ctr = 1; ctr <= 20000000; ctr++) {
      number = rnd->NextDouble() * Int64::MaxValue;
      // Categorize random numbers into 10 groups.
      int value = (int) (number / ONE_TENTH);
      count[value]++;
   }

   // Display breakdown by range.
   Console::WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}\n", "Range", "Count", "Pct.");
   for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++)
      Console::WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                         ctr < 9 ? ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1 : Int64::MaxValue,
                         count[ctr], count[ctr]/20000000.0);
}
// The example displays output like the following:
//                           Range                            Count      Pct.
//    
//                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
//      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
//    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
//    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
//    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
//    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
//    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
//    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
//    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
//    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %
const long ONE_TENTH = 922337203685477581;

Random rnd = new Random();
double number;
int[] count = new int[10];

// Generate 20 million integer values between.
for (int ctr = 1; ctr <= 20000000; ctr++) {
   number = rnd.NextDouble() * Int64.MaxValue;
   // Categorize random numbers into 10 groups.
   count[(int) (number / ONE_TENTH)]++;
}
// Display breakdown by range.
Console.WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}\n", "Range", "Count", "Pct.");
for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++)
   Console.WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                      ctr < 9 ? ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1 : Int64.MaxValue,
                      count[ctr], count[ctr]/20000000.0);

// The example displays output like the following:
//                           Range                            Count      Pct.
//
//                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
//      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
//    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
//    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
//    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
//    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
//    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
//    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
//    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
//    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %
Module Example
   Public Sub Main()
      Const ONE_TENTH As Long = 922337203685477581

      Dim rnd As New Random()
      Dim number As Long
      Dim count(9) As Integer
      
      ' Generate 20 million integer values.
      For ctr As Integer = 1 To 20000000
         number = CLng(rnd.NextDouble() * Int64.MaxValue)
         ' Categorize random numbers.
         count(CInt(number \ ONE_TENTH)) += 1
      Next
      ' Display breakdown by range.
      Console.WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}", "Range", "Count", "Pct.")
      Console.WriteLine()
      For ctr As Integer = 0 To 9
         Console.WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                            If(ctr < 9, ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1, Int64.MaxValue), 
                            count(ctr), count(ctr)/20000000)
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'                           Range                            Count      Pct.
'    
'                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
'      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
'    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
'    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
'    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
'    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
'    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
'    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
'    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
'    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %

整数のメソッドのように、任意の2つの値の間にランダムな浮動小数点数を生成するに Next(Int32, Int32) は、次の式を使用します。

Random.NextDouble() * (maxValue - minValue) + minValue  

次の例では、10.0 から11.0 までの範囲の100万乱数を生成し、それらの分布を表示します。

using namespace System;

void main()
{
   Random^ rnd = gcnew Random();
   int lowerBound = 10;
   int upperBound = 11;
   array<int>^ range = gcnew array<int>(10);
   for (int ctr = 1; ctr <= 1000000; ctr++) {
      Double value = rnd->NextDouble() * (upperBound - lowerBound) + lowerBound;
      range[(int) Math::Truncate((value - lowerBound) * 10)]++;
   }
   
   for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++) {
      Double lowerRange = 10 + ctr * .1;
      Console::WriteLine("{0:N1} to {1:N1}: {2,8:N0}  ({3,7:P2})",
                         lowerRange, lowerRange + .1, range[ctr],
                         range[ctr] / 1000000.0);
   } 
}
// The example displays output like the following:
//       10.0 to 10.1:   99,929  ( 9.99 %)
//       10.1 to 10.2:  100,189  (10.02 %)
//       10.2 to 10.3:   99,384  ( 9.94 %)
//       10.3 to 10.4:  100,240  (10.02 %)
//       10.4 to 10.5:   99,397  ( 9.94 %)
//       10.5 to 10.6:  100,580  (10.06 %)
//       10.6 to 10.7:  100,293  (10.03 %)
//       10.7 to 10.8:  100,135  (10.01 %)
//       10.8 to 10.9:   99,905  ( 9.99 %)
//       10.9 to 11.0:   99,948  ( 9.99 %)
Random rnd = new Random();
int lowerBound = 10;
int upperBound = 11;
int[] range = new int[10];
for (int ctr = 1; ctr <= 1000000; ctr++) {
   Double value = rnd.NextDouble() * (upperBound - lowerBound) + lowerBound;
   range[(int) Math.Truncate((value - lowerBound) * 10)]++;
}

for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++) {
   Double lowerRange = 10 + ctr * .1;
   Console.WriteLine("{0:N1} to {1:N1}: {2,8:N0}  ({3,7:P2})",
                     lowerRange, lowerRange + .1, range[ctr],
                     range[ctr] / 1000000.0);
}

// The example displays output like the following:
//       10.0 to 10.1:   99,929  ( 9.99 %)
//       10.1 to 10.2:  100,189  (10.02 %)
//       10.2 to 10.3:   99,384  ( 9.94 %)
//       10.3 to 10.4:  100,240  (10.02 %)
//       10.4 to 10.5:   99,397  ( 9.94 %)
//       10.5 to 10.6:  100,580  (10.06 %)
//       10.6 to 10.7:  100,293  (10.03 %)
//       10.7 to 10.8:  100,135  (10.01 %)
//       10.8 to 10.9:   99,905  ( 9.99 %)
//       10.9 to 11.0:   99,948  ( 9.99 %)
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim rnd As New Random()
      Dim lowerBound As Integer = 10
      Dim upperBound As Integer = 11
      Dim range(9) As Integer
      For ctr As Integer = 1 To 1000000
         Dim value As Double = rnd.NextDouble() * (upperBound - lowerBound) + lowerBound
         range(CInt(Math.Truncate((value - lowerBound) * 10))) += 1 
      Next
      
      For ctr As Integer = 0 To 9
         Dim lowerRange As Double = 10 + ctr * .1
         Console.WriteLine("{0:N1} to {1:N1}: {2,8:N0}  ({3,7:P2})", 
                           lowerRange, lowerRange + .1, range(ctr), 
                           range(ctr) / 1000000.0)
      Next 
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       10.0 to 10.1:   99,929  ( 9.99 %)
'       10.1 to 10.2:  100,189  (10.02 %)
'       10.2 to 10.3:   99,384  ( 9.94 %)
'       10.3 to 10.4:  100,240  (10.02 %)
'       10.4 to 10.5:   99,397  ( 9.94 %)
'       10.5 to 10.6:  100,580  (10.06 %)
'       10.6 to 10.7:  100,293  (10.03 %)
'       10.7 to 10.8:  100,135  (10.01 %)
'       10.8 to 10.9:   99,905  ( 9.99 %)
'       10.9 to 11.0:   99,948  ( 9.99 %)

ランダムなブール値の生成

クラスには、 Random 値を生成するメソッドが用意されていません Boolean 。 ただし、独自のクラスまたはメソッドを定義して、それを行うことができます。 次の例では、単一のメソッドを使用して、クラスを定義して BooleanGenerator NextBoolean います。 クラスは、 BooleanGenerator Random オブジェクトをプライベート変数として格納します。 メソッドはメソッド NextBoolean を呼び出し、 Random.Next(Int32, Int32) 結果をメソッドに渡し Convert.ToBoolean(Int32) ます。 2を引数として使用して、乱数の上限を指定することに注意してください。 これは排他的な値であるため、メソッドの呼び出しは0または1のいずれかを返します。

using namespace System;

public ref class BooleanGenerator
{
   private:
      Random^ rnd;

   public:
      BooleanGenerator()
      {
         rnd = gcnew Random();
      }

      bool NextBoolean()
      {
         return Convert::ToBoolean(rnd->Next(0, 2));
      }
};

void main()
{
   // Instantiate the Boolean generator.
   BooleanGenerator^ boolGen = gcnew BooleanGenerator();
   int totalTrue = 0, totalFalse = 0;
   
   // Generate 1,0000 random Booleans, and keep a running total.
   for (int ctr = 0; ctr < 1000000; ctr++) {
       bool value = boolGen->NextBoolean();
       if (value)
          totalTrue++;
       else
          totalFalse++;
   }
   Console::WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})",
                      totalTrue,
                      ((double) totalTrue)/(totalTrue + totalFalse));
   Console::WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})",
                     totalFalse, 
                     ((double) totalFalse)/(totalTrue + totalFalse));
}

// The example displays output like the following:
//       Number of true values:  500,004 (50.000 %)
//       Number of false values: 499,996 (50.000 %)
using System;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      // Instantiate the Boolean generator.
      BooleanGenerator boolGen = new BooleanGenerator();
      int totalTrue = 0, totalFalse = 0;

      // Generate 1,0000 random Booleans, and keep a running total.
      for (int ctr = 0; ctr < 1000000; ctr++) {
          bool value = boolGen.NextBoolean();
          if (value)
             totalTrue++;
          else
             totalFalse++;
      }
      Console.WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})",
                        totalTrue,
                        ((double) totalTrue)/(totalTrue + totalFalse));
      Console.WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})",
                        totalFalse,
                        ((double) totalFalse)/(totalTrue + totalFalse));
   }
}

public class BooleanGenerator
{
   Random rnd;

   public BooleanGenerator()
   {
      rnd = new Random();
   }

   public bool NextBoolean()
   {
      return rnd.Next(0, 2) == 1;
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Number of true values:  500,004 (50.000 %)
//       Number of false values: 499,996 (50.000 %)
Module Example
   Public Sub Main()
      ' Instantiate the Boolean generator.
      Dim boolGen As New BooleanGenerator()
      Dim totalTrue, totalFalse As Integer 
      
      ' Generate 1,0000 random Booleans, and keep a running total.
      For ctr As Integer = 0 To 9999999
          Dim value As Boolean = boolGen.NextBoolean()
          If value Then
             totalTrue += 1
          Else
             totalFalse += 1
          End If
      Next
      Console.WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})", 
                        totalTrue, 
                        totalTrue/(totalTrue + totalFalse))
      Console.WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})", 
                        totalFalse, 
                        totalFalse/(totalTrue + totalFalse))
   End Sub                     
End Module

Public Class BooleanGenerator
   Dim rnd As Random
   
   Public Sub New()
      rnd = New Random()
   End Sub

   Public Function NextBoolean() As Boolean
      Return Convert.ToBoolean(rnd.Next(0, 2))
   End Function
End Class
' The example displays the following output:
'       Number of true values:  500,004 (50.000 %)
'       Number of false values: 499,996 (50.000 %)

個別のクラスを作成してランダムな値を生成するのではなく、 Boolean 単に1つのメソッドを定義するだけで済みます。 ただし、この場合、オブジェクトは Random クラスレベル変数として定義されている必要があります。これは、 Random 各メソッドの呼び出しで新しいインスタンスがインスタンス化されるのを回避するためです。 Visual Basic では、ランダムインスタンスをメソッドの静的変数として定義でき NextBoolean ます。 次の例は、の実装を示しています。

using namespace System;

ref class Example
{
private:
   static Random^ rnd = gcnew Random();

public:
   static void Execute()
   {
      int totalTrue = 0, totalFalse = 0;
      
      // Generate 1,0000 random Booleans, and keep a running total.
      for (int ctr = 0; ctr < 1000000; ctr++) {
          bool value = NextBoolean();
          if (value)
             totalTrue++;
          else
             totalFalse++;
      }
      Console::WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})",
                        totalTrue, 
                        ((double) totalTrue)/(totalTrue + totalFalse));
      Console::WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})",
                        totalFalse, 
                        ((double) totalFalse)/(totalTrue + totalFalse));
   }

   static bool NextBoolean()
   {
      return Convert::ToBoolean(rnd->Next(0, 2));
   }
};

void main()
{
   Example::Execute();
}
// The example displays output like the following:
//       Number of true values:  499,777 (49.978 %)
//       Number of false values: 500,223 (50.022 %)
Random rnd = new Random();

int totalTrue = 0, totalFalse = 0;

// Generate 1,000,000 random Booleans, and keep a running total.
for (int ctr = 0; ctr < 1000000; ctr++) {
    bool value = NextBoolean();
    if (value)
       totalTrue++;
    else
       totalFalse++;
}
Console.WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})",
                  totalTrue,
                  ((double) totalTrue)/(totalTrue + totalFalse));
Console.WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})",
                  totalFalse,
                  ((double) totalFalse)/(totalTrue + totalFalse));

bool NextBoolean()
{
   return rnd.Next(0, 2) == 1;
}

// The example displays output like the following:
//       Number of true values:  499,777 (49.978 %)
//       Number of false values: 500,223 (50.022 %)
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim totalTrue, totalFalse As Integer 
      
      ' Generate 1,0000 random Booleans, and keep a running total.
      For ctr As Integer = 0 To 9999999
          Dim value As Boolean = NextBoolean()
          If value Then
             totalTrue += 1
          Else
             totalFalse += 1
          End If
      Next
      Console.WriteLine("Number of true values:  {0,7:N0} ({1:P3})", 
                        totalTrue, 
                        totalTrue/(totalTrue + totalFalse))
      Console.WriteLine("Number of false values: {0,7:N0} ({1:P3})", 
                        totalFalse, 
                        totalFalse/(totalTrue + totalFalse))
   End Sub 
                       
   Public Function NextBoolean() As Boolean
      Static rnd As New Random()
      Return Convert.ToBoolean(rnd.Next(0, 2))
   End Function
End Module
' The example displays the following output:
'       Number of true values:  499,777 (49.978 %)
'       Number of false values: 500,223 (50.022 %)

ランダムな64ビット整数の生成

メソッドのオーバーロードは、 Next 32 ビットの整数を返します。 ただし、場合によっては、64ビットの整数を使用する必要があります。 このことは次のように実行できます。

  1. メソッドを呼び出して、 NextDouble 倍精度浮動小数点値を取得します。

  2. この値をで乗算 Int64.MaxValue します。

次の例では、この手法を使用して、2000万のランダムな長整数を生成し、10個の等しいグループに分類しています。 次に、各グループの数値を0からにカウントすることで、乱数の分布を評価し Int64.MaxValue ます。 この例の出力に示すように、数値は長整数の範囲によってより均等に分布されます。

using namespace System;

void main()
{
   const Int64 ONE_TENTH = 922337203685477581;

   Random^ rnd = gcnew Random();
   Int64 number;
   array<int>^ count = gcnew array<int>(10);
   
   // Generate 20 million long integers.
   for (int ctr = 1; ctr <= 20000000; ctr++) {
      number = (Int64) (rnd->NextDouble() * Int64::MaxValue);
      // Categorize random numbers.
      count[(int) (number / ONE_TENTH)]++;
   }
   // Display breakdown by range.
   Console::WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}\n", "Range", "Count", "Pct.");
   for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++)
      Console::WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                         ctr < 9 ? ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1 : Int64::MaxValue,
                         count[ctr], count[ctr]/20000000.0);
}
// The example displays output like the following:
//                           Range                            Count      Pct.
//    
//                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
//      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
//    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
//    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
//    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
//    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
//    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
//    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
//    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
//    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %
const long ONE_TENTH = 922337203685477581;

Random rnd = new Random();
long number;
int[] count = new int[10];

// Generate 20 million long integers.
for (int ctr = 1; ctr <= 20000000; ctr++) {
   number = (long) (rnd.NextDouble() * Int64.MaxValue);
   // Categorize random numbers.
   count[(int) (number / ONE_TENTH)]++;
}
// Display breakdown by range.
Console.WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}\n", "Range", "Count", "Pct.");
for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++)
   Console.WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                      ctr < 9 ? ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1 : Int64.MaxValue,
                      count[ctr], count[ctr]/20000000.0);

// The example displays output like the following:
//                           Range                            Count      Pct.
//
//                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
//      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
//    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
//    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
//    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
//    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
//    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
//    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
//    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
//    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %
Module Example
   Public Sub Main()
      Const ONE_TENTH As Long = 922337203685477581

      Dim rnd As New Random()
      Dim number As Long
      Dim count(9) As Integer
      
      ' Generate 20 million long integers.
      For ctr As Integer = 1 To 20000000
         number = CLng(rnd.NextDouble() * Int64.MaxValue)
         ' Categorize random numbers.
         count(CInt(number \ ONE_TENTH)) += 1
      Next
      ' Display breakdown by range.
      Console.WriteLine("{0,28} {1,32}   {2,7}", "Range", "Count", "Pct.")
      Console.WriteLine()
      For ctr As Integer = 0 To 9
         Console.WriteLine("{0,25:N0}-{1,25:N0}  {2,8:N0}   {3,7:P2}", ctr * ONE_TENTH,
                            If(ctr < 9, ctr * ONE_TENTH + ONE_TENTH - 1, Int64.MaxValue), 
                            count(ctr), count(ctr)/20000000)
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'                           Range                            Count      Pct.
'    
'                            0-  922,337,203,685,477,580  1,996,148    9.98 %
'      922,337,203,685,477,581-1,844,674,407,370,955,161  2,000,293   10.00 %
'    1,844,674,407,370,955,162-2,767,011,611,056,432,742  2,000,094   10.00 %
'    2,767,011,611,056,432,743-3,689,348,814,741,910,323  2,000,159   10.00 %
'    3,689,348,814,741,910,324-4,611,686,018,427,387,904  1,999,552   10.00 %
'    4,611,686,018,427,387,905-5,534,023,222,112,865,485  1,998,248    9.99 %
'    5,534,023,222,112,865,486-6,456,360,425,798,343,066  2,000,696   10.00 %
'    6,456,360,425,798,343,067-7,378,697,629,483,820,647  2,001,637   10.01 %
'    7,378,697,629,483,820,648-8,301,034,833,169,298,228  2,002,870   10.01 %
'    8,301,034,833,169,298,229-9,223,372,036,854,775,807  2,000,303   10.00 %

ビット操作を使用する別の手法では、真の乱数は生成されません。 この手法では Next() 、を呼び出して2つの整数を生成し、32ビットずつ左シフトして、それらをまとめています。 この手法には、次の2つの制限があります。

  1. ビット31は符号ビットであるため、結果として得られる長整数のビット31の値は常に0になります。 これを解決するには、ランダムな0または1を生成し、31ビットを左にシフトして、それを元のランダム長整数にします。

  2. より真剣に言えば、によって返される値が0になる可能性があるため、 Next() 範囲 0x0 ~ 0x00000000FFFFFFFF の乱数が少ない場合は、数が少なくなります。

指定した範囲のバイトを取得します。

メソッドのオーバーロードでは、 Next 乱数の範囲を指定できますが、メソッドで NextBytes は指定できません。 次の例では、返されるバイトの範囲を指定できるメソッドを実装して NextBytes います。 このクラスは、 Random2 から派生し、そのメソッドをオーバーロードするクラスを定義 RandomNextBytes ます。

using namespace System;

ref class Random2 : Random
{
public:
   Random2()
   {}

   Random2(int seed) : Random(seed)
   {}

   void NextBytes(array<Byte>^ bytes, Byte minValue, Byte maxValue)
   {
      for (int ctr = bytes->GetLowerBound(0); ctr <= bytes->GetUpperBound(0); ctr++)
         bytes[ctr] = (Byte) Next(minValue, maxValue);
   }
};

void main()
{
    Random2^ rnd = gcnew Random2();
    array<Byte>^ bytes = gcnew array<Byte>(10000);
    array<int>^ total = gcnew array<int>(101);
    rnd->NextBytes(bytes, 0, 101);

    // Calculate how many of each value we have.
    for each (Byte value in bytes)
       total[value]++;

    // Display the results.
    for (int ctr = 0; ctr < total->Length; ctr++) {
        Console::Write("{0,3}: {1,-3}   ", ctr, total[ctr]);
        if ((ctr + 1) % 5 == 0) Console::WriteLine();
    }
}
// The example displays output like the following:
//         0: 115     1: 119     2: 92      3: 98      4: 92
//         5: 102     6: 103     7: 84      8: 93      9: 116
//        10: 91     11: 98     12: 106    13: 91     14: 92
//        15: 101    16: 100    17: 96     18: 97     19: 100
//        20: 101    21: 106    22: 112    23: 82     24: 85
//        25: 102    26: 107    27: 98     28: 106    29: 102
//        30: 109    31: 108    32: 94     33: 101    34: 107
//        35: 101    36: 86     37: 100    38: 101    39: 102
//        40: 113    41: 95     42: 96     43: 89     44: 99
//        45: 81     46: 89     47: 105    48: 100    49: 85
//        50: 103    51: 103    52: 93     53: 89     54: 91
//        55: 97     56: 105    57: 97     58: 110    59: 86
//        60: 116    61: 94     62: 117    63: 98     64: 110
//        65: 93     66: 102    67: 100    68: 105    69: 83
//        70: 81     71: 97     72: 85     73: 70     74: 98
//        75: 100    76: 110    77: 114    78: 83     79: 90
//        80: 96     81: 112    82: 102    83: 102    84: 99
//        85: 81     86: 100    87: 93     88: 99     89: 118
//        90: 95     91: 124    92: 108    93: 96     94: 104
//        95: 106    96: 99     97: 99     98: 92     99: 99
//       100: 108
using System;

public class Example
{
   public static void Main()
   {
       Random2 rnd = new Random2();
       Byte[] bytes = new Byte[10000];
       int[] total = new int[101];
       rnd.NextBytes(bytes, 0, 101);

       // Calculate how many of each value we have.
       foreach (var value in bytes)
          total[value]++;

       // Display the results.
       for (int ctr = 0; ctr < total.Length; ctr++) {
           Console.Write("{0,3}: {1,-3}   ", ctr, total[ctr]);
           if ((ctr + 1) % 5 == 0) Console.WriteLine();
       }
   }
}

public class Random2 : Random
{
   public Random2() : base()
   {}

   public Random2(int seed) : base(seed)
   {}

   public void NextBytes(byte[] bytes, byte minValue, byte maxValue)
   {
      for (int ctr = bytes.GetLowerBound(0); ctr <= bytes.GetUpperBound(0); ctr++)
         bytes[ctr] = (byte) Next(minValue, maxValue);
   }
}
// The example displays output like the following:
//         0: 115     1: 119     2: 92      3: 98      4: 92
//         5: 102     6: 103     7: 84      8: 93      9: 116
//        10: 91     11: 98     12: 106    13: 91     14: 92
//        15: 101    16: 100    17: 96     18: 97     19: 100
//        20: 101    21: 106    22: 112    23: 82     24: 85
//        25: 102    26: 107    27: 98     28: 106    29: 102
//        30: 109    31: 108    32: 94     33: 101    34: 107
//        35: 101    36: 86     37: 100    38: 101    39: 102
//        40: 113    41: 95     42: 96     43: 89     44: 99
//        45: 81     46: 89     47: 105    48: 100    49: 85
//        50: 103    51: 103    52: 93     53: 89     54: 91
//        55: 97     56: 105    57: 97     58: 110    59: 86
//        60: 116    61: 94     62: 117    63: 98     64: 110
//        65: 93     66: 102    67: 100    68: 105    69: 83
//        70: 81     71: 97     72: 85     73: 70     74: 98
//        75: 100    76: 110    77: 114    78: 83     79: 90
//        80: 96     81: 112    82: 102    83: 102    84: 99
//        85: 81     86: 100    87: 93     88: 99     89: 118
//        90: 95     91: 124    92: 108    93: 96     94: 104
//        95: 106    96: 99     97: 99     98: 92     99: 99
//       100: 108
Module Example
   Public Sub Main()
       Dim rnd As New Random2()
       Dim bytes(9999) As Byte
       Dim total(100) As Integer
       rnd.NextBytes(bytes, 0, 101)
       
       ' Calculate how many of each value we have.
       For Each value In bytes
          total(value) += 1
       Next
       
       ' Display the results.
       For ctr As Integer = 0 To total.Length - 1
           Console.Write("{0,3}: {1,-3}   ", ctr, total(ctr))
           If (ctr + 1) Mod 5 = 0 Then Console.WriteLine()
       Next   
   End Sub
End Module

Public Class Random2 : Inherits Random
   Public Sub New()
      MyBase.New()
   End Sub   

   Public Sub New(seed As Integer)
      MyBase.New(seed)
   End Sub

   Public Overloads Sub NextBytes(bytes() As Byte, 
                                  minValue As Byte, maxValue As Byte)
      For ctr As Integer = bytes.GetLowerbound(0) To bytes.GetUpperBound(0)
         bytes(ctr) = CByte(MyBase.Next(minValue, maxValue))
      Next
   End Sub
End Class 
' The example displays output like the following:
'         0: 115     1: 119     2: 92      3: 98      4: 92
'         5: 102     6: 103     7: 84      8: 93      9: 116
'        10: 91     11: 98     12: 106    13: 91     14: 92
'        15: 101    16: 100    17: 96     18: 97     19: 100
'        20: 101    21: 106    22: 112    23: 82     24: 85
'        25: 102    26: 107    27: 98     28: 106    29: 102
'        30: 109    31: 108    32: 94     33: 101    34: 107
'        35: 101    36: 86     37: 100    38: 101    39: 102
'        40: 113    41: 95     42: 96     43: 89     44: 99
'        45: 81     46: 89     47: 105    48: 100    49: 85
'        50: 103    51: 103    52: 93     53: 89     54: 91
'        55: 97     56: 105    57: 97     58: 110    59: 86
'        60: 116    61: 94     62: 117    63: 98     64: 110
'        65: 93     66: 102    67: 100    68: 105    69: 83
'        70: 81     71: 97     72: 85     73: 70     74: 98
'        75: 100    76: 110    77: 114    78: 83     79: 90
'        80: 96     81: 112    82: 102    83: 102    84: 99
'        85: 81     86: 100    87: 93     88: 99     89: 118
'        90: 95     91: 124    92: 108    93: 96     94: 104
'        95: 106    96: 99     97: 99     98: 92     99: 99
'       100: 108

メソッドは、 NextBytes(Byte[], Byte, Byte) メソッドの呼び出しをラップ Next(Int32, Int32) し、最小値と最大値 (この場合は0と 101) をバイト配列に返すことを指定します。 メソッドによって返される整数値はデータ型の範囲内にあることが確実であるため Next Byte 、(C# の場合は) 安全にキャストしたり、整数からバイトに変換することができます (Visual Basic)。

配列またはコレクションからランダムに要素を取得する

ランダムな数値は、多くの場合、配列またはコレクションから値を取得するためのインデックスとして機能します。 ランダムインデックス値を取得するには、メソッドを呼び出し、配列の下限を引数の値として使用します。また、配列の Next(Int32, Int32) minValue 上限を引数の値として1つ大きくし maxValue ます。 0から始まる配列の場合、これはプロパティと同じ Length か、またはメソッドによって返される値よりも1だけ大きくなり Array.GetUpperBound ます。 次の例では、都市の配列から米国にある市区町村の名前をランダムに取得します。

using namespace System;

void main()
{
   array<String^>^ cities = { "Atlanta", "Boston", "Chicago", "Detroit",
                              "Fort Wayne", "Greensboro", "Honolulu", "Indianapolis",
                              "Jersey City", "Kansas City", "Los Angeles",
                              "Milwaukee", "New York", "Omaha", "Philadelphia",
                              "Raleigh", "San Francisco", "Tulsa", "Washington" };
   Random^ rnd = gcnew Random();
   int index = rnd->Next(0, cities->Length);
   Console::WriteLine("Today's city of the day: {0}",
                      cities[index]);
}
// The example displays output like the following:
//   Today's city of the day: Honolulu
String[] cities = { "Atlanta", "Boston", "Chicago", "Detroit",
                    "Fort Wayne", "Greensboro", "Honolulu", "Indianapolis",
                    "Jersey City", "Kansas City", "Los Angeles",
                    "Milwaukee", "New York", "Omaha", "Philadelphia",
                    "Raleigh", "San Francisco", "Tulsa", "Washington" };
Random rnd = new Random();
int index = rnd.Next(0, cities.Length);
Console.WriteLine("Today's city of the day: {0}",
                  cities[index]);

// The example displays output like the following:
//   Today's city of the day: Honolulu
Module Example
   Public Sub Main()
      Dim cities() As String = { "Atlanta", "Boston", "Chicago", "Detroit", 
                                 "Fort Wayne", "Greensboro", "Honolulu", "Indianapolis", 
                                 "Jersey City", "Kansas City", "Los Angeles", 
                                 "Milwaukee", "New York", "Omaha", "Philadelphia", 
                                 "Raleigh", "San Francisco", "Tulsa", "Washington" }
      Dim rnd As New Random()
      Dim index As Integer = rnd.Next(0, cities.Length)
      Console.WriteLine("Today's city of the day: {0}",
                        cities(index))                           
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'   Today's city of the day: Honolulu

配列またはコレクションから一意の要素を取得する

乱数ジェネレーターは、常に重複する値を返すことができます。 数値の範囲が小さくなるか、生成される値の数が多いほど、重複の可能性が大きくなります。 ランダムな値を一意にする必要がある場合は、重複を補正するためにより多くの数値が生成されるため、パフォーマンスが低下します。

このシナリオに対処するための手法がいくつかあります。 一般的な解決策の1つは、取得する値を格納する配列またはコレクション、およびランダムな浮動小数点数を含む並列配列を作成することです。 2番目の配列には、最初の配列が作成された時点で乱数が格納され、メソッドを使用して、 Array.Sort(Array, Array) 並列配列の値を使用して最初の配列が並べ替えられます。

たとえば、ソリティアゲームを開発している場合は、各カードが1回だけ使用されていることを確認する必要があります。 カードを取得するために乱数を生成する代わりに、カードが既に処理されているかどうかを追跡するには、デッキの並べ替えに使用できるランダムな数値の並列配列を作成します。 デッキが並べ替えられると、アプリは、デッキの次のカードのインデックスを示すポインターを維持できます。

このアプローチの例を次に示します。 Card再生カードを表すクラスと、シャッフルされた Dealer カードのデッキを扱うクラスを定義します。 Dealerクラスコンストラクターは、 deck クラススコープを持ち、デッキ内のすべてのカードを表す配列と、 order 配列と同じ数の要素を持ち、 deck ランダムに生成された値が設定されるローカル配列の2つの配列を作成します。 Double 次に、メソッドを呼び出して、配列 Array.Sort(Array, Array) deck 内の値に基づいて配列を並べ替え order ます。

using namespace System;

public enum class Suit { Hearts, Diamonds, Spades, Clubs };

public enum class FaceValue  { Ace = 1, Two, Three, Four, Five, Six,
                               Seven, Eight, Nine, Ten, Jack, Queen,
                               King };

// A class that represents an individual card in a playing deck.
ref class Card
{
public:
   Suit Suit;
   FaceValue FaceValue;
   
   String^ ToString() override
   {
      return String::Format("{0:F} of {1:F}", this->FaceValue, this->Suit);
   }
};

ref class Dealer
{
private:
   Random^ rnd;
   // A deck of cards, without Jokers.
   array<Card^>^ deck = gcnew array<Card^>(52);
   // Parallel array for sorting cards.
   array<Double>^ order = gcnew array<Double>(52);
   // A pointer to the next card to deal.
   int ptr = 0;
   // A flag to indicate the deck is used.
   bool mustReshuffle = false;
   
public:
   Dealer()
   {
      rnd = gcnew Random();
      // Initialize the deck.
      int deckCtr = 0;
      for each (auto suit in Enum::GetValues(Suit::typeid)) {
         for each (FaceValue faceValue in Enum::GetValues(FaceValue::typeid)) {
            Card^ card = gcnew Card();
            card->Suit = (Suit) suit;
            card->FaceValue = (FaceValue) faceValue;
            deck[deckCtr] = card;  
            deckCtr++;
         }
      }
      
      for (int ctr = 0; ctr < order->Length; ctr++)
         order[ctr] = rnd->NextDouble();

      Array::Sort(order, deck);
   }

   array<Card^>^ Deal(int numberToDeal)
   {
      if (mustReshuffle) {
         Console::WriteLine("There are no cards left in the deck");
         return nullptr;
      }
      
      array<Card^>^ cardsDealt = gcnew array<Card^>(numberToDeal);
      for (int ctr = 0; ctr < numberToDeal; ctr++) {
         cardsDealt[ctr] = deck[ptr];
         ptr++;
         if (ptr == deck->Length)
            mustReshuffle = true;

         if (mustReshuffle & ctr < numberToDeal - 1) {
            Console::WriteLine("Can only deal the {0} cards remaining on the deck.",
                               ctr + 1);
            return cardsDealt;
         }
      }
      return cardsDealt;
   }
};

void ShowCards(array<Card^>^ cards)
{
   for each (Card^ card in cards)
      if (card != nullptr)
         Console::WriteLine("{0} of {1}", card->FaceValue, card->Suit);
};

void main()
{
   Dealer^ dealer = gcnew Dealer();
   ShowCards(dealer->Deal(20));
}

// The example displays output like the following:
//       Six of Diamonds
//       King of Clubs
//       Eight of Clubs
//       Seven of Clubs
//       Queen of Clubs
//       King of Hearts
//       Three of Spades
//       Ace of Clubs
//       Four of Hearts
//       Three of Diamonds
//       Nine of Diamonds
//       Two of Hearts
//       Ace of Hearts
//       Three of Hearts
//       Four of Spades
//       Eight of Hearts
//       Queen of Diamonds
//       Two of Clubs
//       Four of Diamonds
//       Jack of Hearts
using System;

// A class that represents an individual card in a playing deck.
public class Card
{
   public Suit Suit;
   public FaceValue FaceValue;

   public override String ToString()
   {
      return String.Format("{0:F} of {1:F}", this.FaceValue, this.Suit);
   }
}

public enum Suit { Hearts, Diamonds, Spades, Clubs };

public enum FaceValue  { Ace = 1, Two, Three, Four, Five, Six,
                         Seven, Eight, Nine, Ten, Jack, Queen,
                         King };

public class Dealer
{
   Random rnd;
   // A deck of cards, without Jokers.
   Card[] deck = new Card[52];
   // Parallel array for sorting cards.
   Double[] order = new Double[52];
   // A pointer to the next card to deal.
   int ptr = 0;
   // A flag to indicate the deck is used.
   bool mustReshuffle = false;

   public Dealer()
   {
      rnd = new Random();
      // Initialize the deck.
      int deckCtr = 0;
      foreach (var suit in Enum.GetValues(typeof(Suit))) {
         foreach (var faceValue in Enum.GetValues(typeof(FaceValue))) {
            Card card = new Card();
            card.Suit = (Suit) suit;
            card.FaceValue = (FaceValue) faceValue;
            deck[deckCtr] = card;
            deckCtr++;
         }
      }

      for (int ctr = 0; ctr < order.Length; ctr++)
         order[ctr] = rnd.NextDouble();

      Array.Sort(order, deck);
   }

   public Card[] Deal(int numberToDeal)
   {
      if (mustReshuffle) {
         Console.WriteLine("There are no cards left in the deck");
         return null;
      }

      Card[] cardsDealt = new Card[numberToDeal];
      for (int ctr = 0; ctr < numberToDeal; ctr++) {
         cardsDealt[ctr] = deck[ptr];
         ptr++;
         if (ptr == deck.Length)
            mustReshuffle = true;

         if (mustReshuffle & ctr < numberToDeal - 1) {
            Console.WriteLine("Can only deal the {0} cards remaining on the deck.",
                              ctr + 1);
            return cardsDealt;
         }
      }
      return cardsDealt;
   }
}

public class Example
{
   public static void Main()
   {
      Dealer dealer = new Dealer();
      ShowCards(dealer.Deal(20));
   }

   private static void ShowCards(Card[] cards)
   {
      foreach (var card in cards)
         if (card != null)
            Console.WriteLine("{0} of {1}", card.FaceValue, card.Suit);
   }
}
// The example displays output like the following:
//       Six of Diamonds
//       King of Clubs
//       Eight of Clubs
//       Seven of Clubs
//       Queen of Clubs
//       King of Hearts
//       Three of Spades
//       Ace of Clubs
//       Four of Hearts
//       Three of Diamonds
//       Nine of Diamonds
//       Two of Hearts
//       Ace of Hearts
//       Three of Hearts
//       Four of Spades
//       Eight of Hearts
//       Queen of Diamonds
//       Two of Clubs
//       Four of Diamonds
//       Jack of Hearts
' A class that represents an individual card in a playing deck.
Public Class Card
   Public Suit As Suit
   Public FaceValue As FaceValue
   
   Public Overrides Function ToString() As String
      Return String.Format("{0:F} of {1:F}", Me.FaceValue, Me.Suit)
   End Function
End Class

Public Enum Suit As Integer
   Hearts = 0
   Diamonds = 1
   Spades = 2
   Clubs = 3
End Enum

Public Enum FaceValue As Integer
   Ace = 1
   Two = 2
   Three = 3
   Four = 4
   Five = 5
   Six = 6
   Seven = 7
   Eight = 8
   Nine = 9
   Ten = 10
   Jack = 11
   Queen = 12
   King = 13
End Enum

Public Class Dealer
   Dim rnd As Random
   ' A deck of cards, without Jokers.
   Dim deck(51) As Card
   ' Parallel array for sorting cards.
   Dim order(51) As Double
   ' A pointer to the next card to deal.
   Dim ptr As Integer = 0
   ' A flag to indicate the deck is used.
   Dim mustReshuffle As Boolean
   
   Public Sub New()
      rnd = New Random()
      ' Initialize the deck.
      Dim deckCtr As Integer = 0
      For Each Suit In [Enum].GetValues(GetType(Suit))
         For Each faceValue In [Enum].GetValues(GetType(FaceValue))
            Dim card As New Card()
            card.Suit = CType(Suit, Suit)
            card.FaceValue = CType(faceValue, FaceValue)
            deck(deckCtr) = card  
            deckCtr += 1
         Next
      Next
      For ctr As Integer = 0 To order.Length - 1
         order(ctr) = rnd.NextDouble()   
      Next   
      Array.Sort(order, deck)
   End Sub

   Public Function Deal(numberToDeal As Integer) As Card()
      If mustReshuffle Then
         Console.WriteLine("There are no cards left in the deck")
         Return Nothing
      End If
      
      Dim cardsDealt(numberToDeal - 1) As Card
      For ctr As Integer = 0 To numberToDeal - 1
         cardsDealt(ctr) = deck(ptr)
         ptr += 1
         If ptr = deck.Length Then 
            mustReshuffle = True
         End If
         If mustReshuffle And ctr < numberToDeal - 1
            Console.WriteLine("Can only deal the {0} cards remaining on the deck.", 
                              ctr + 1)
            Return cardsDealt
         End If
      Next
      Return cardsDealt
   End Function
End Class

Public Module Example
   Public Sub Main()
      Dim dealer As New Dealer()
      ShowCards(dealer.Deal(20))
   End Sub
   
   Private Sub ShowCards(cards() As Card)
      For Each card In cards
         If card IsNot Nothing Then _
            Console.WriteLine("{0} of {1}", card.FaceValue, card.Suit)
      Next
   End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       Six of Diamonds
'       King of Clubs
'       Eight of Clubs
'       Seven of Clubs
'       Queen of Clubs
'       King of Hearts
'       Three of Spades
'       Ace of Clubs
'       Four of Hearts
'       Three of Diamonds
'       Nine of Diamonds
'       Two of Hearts
'       Ace of Hearts
'       Three of Hearts
'       Four of Spades
'       Eight of Hearts
'       Queen of Diamonds
'       Two of Clubs
'       Four of Diamonds
'       Jack of Hearts

注意 (継承者)

.NET Framework 1.0 および1.1 では、から派生したクラスの最小実装で、 Random メソッドをオーバーライドして、 Sample() 乱数を生成するための新しいまたは変更されたアルゴリズムを定義します。 派生クラスは、、、、、およびの各メソッドの基本クラスの実装に依存して、 Next() Next(Int32) Next(Int32, Int32) NextBytes(Byte[]) NextDouble() メソッドの派生クラスの実装を呼び出すことができ Sample() ます。

.NET Framework 2.0 以降では、これらのメソッドが Next() Next(Int32, Int32) NextBytes(Byte[]) メソッドの派生クラスの実装を呼び出すことがないように、、、およびメソッドの動作が変更されてい Sample() ます。 その結果、.NET Framework 2.0 以降を対象とするから派生したクラスで Random も、これら3つのメソッドをオーバーライドする必要があります。

注意 (呼び出し元)

クラスの乱数ジェネレーターの実装は Random 、.NET Framework のメジャーバージョン間で同じままであることは保証されていません。 その結果、同じシードによって、.NET Framework の異なるバージョンで同じ擬似ランダムシーケンスが生成されるとは限りません。

コンストラクター

Random()

既定のシード値を使用して Random クラスの新しいインスタンスを初期化します。

Random(Int32)

指定したシード値を使用して Random クラスの新しいインスタンスを初期化します。

プロパティ

Shared

Random任意のスレッドから同時に使用できるスレッドセーフなインスタンスを提供します。

メソッド

Equals(Object)

指定されたオブジェクトが現在のオブジェクトと等しいかどうかを判断します。

(継承元 Object)
GetHashCode()

既定のハッシュ関数として機能します。

(継承元 Object)
GetType()

現在のインスタンスの Type を取得します。

(継承元 Object)
MemberwiseClone()

現在の Object の簡易コピーを作成します。

(継承元 Object)
Next()

0 以上のランダムな整数を返します。

Next(Int32)

指定した最大値より小さい 0 以上のランダムな整数を返します。

Next(Int32, Int32)

指定した範囲内のランダムな整数を返します。

NextBytes(Byte[])

指定したバイト配列の要素に乱数を格納します。

NextBytes(Span<Byte>)

指定したバイト範囲の要素に乱数を格納します。

NextDouble()

0.0 以上 1.0 未満のランダムな浮動小数点数を返します。

NextInt64()

0 以上のランダムな整数を返します。

NextInt64(Int64)

指定した最大値より小さい 0 以上のランダムな整数を返します。

NextInt64(Int64, Int64)

指定した範囲内のランダムな整数を返します。

NextSingle()

0.0 以上 1.0 未満のランダムな浮動小数点数を返します。

Sample()

0.0 と 1.0 の間のランダムな浮動小数点数を返します。

ToString()

現在のオブジェクトを表す文字列を返します。

(継承元 Object)

適用対象