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C語言隨機數應用：模擬擲六面骰子

編輯：關於C

核心程式碼

#include 
#include 
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int main(void) {
    srand((unsigned)time(NULL));  // 以當前時間為種子，確保每次運行結果不同

    for (int i = 0; i <= 20; i++) {
        if (i % 5 == 0) putchar('\n');  // 每 5 個換行
        int face = 1 + rand() % 6;      // 縮放至 1~6
        printf("%10d", face);
    }
    putchar('\n');
    return 0;
}

關鍵知識點

函數/運算	作用
`rand()`	返回 0 到 `RAND_MAX` (至少 32767) 之間的偽隨機整數
`srand(seed)`	設定隨機數種子，相同種子產生相同序列
`time(NULL)`	取得當前 Unix 時間戳，常用作種子
`1 + rand() % 6`	將範圍映射到 1~6（含邊界）

常見誤區與改進

❌ 忘記呼叫 srand → 每次執行產生相同序列。
❌ 在循環內重複呼叫 srand(time(NULL)) → 若循環極快，種子相同導致重複數列。
✅ 僅在 main 開頭呼叫一次 srand。
⚠️ rand() % n 有模數偏差（當 RAND_MAX+1 不能被 n 整除）。嚴格均勻需用拒絕採樣：while ((x = rand()) >= RAND_MAX - RAND_MAX % n); return 1 + x % n;
🔧 C11 <random.h> 或 C++ <random> 提供更高品質分佈（Mersenne Twister 等），關鍵系統建議升級。

延伸：統計頻率驗證均勻性

int freq[7] = {0};
const int TRIALS = 1000000;
for (int i = 0; i < TRIALS; i++) freq[1 + rand() % 6]++;
for (int f = 1; f <= 6; f++) printf("%d: %.4f%%\n", f, freq[f]*100.0/TRIALS);

總結

模擬骰子是 rand() 入門經典範例。掌握「種子初始化一次、縮放映射、模數偏差認知」三要點，即可正確應用於遊戲、模擬、測試資料生成等場景。生產環境涉及安全或高精度需求時，請改用密碼學級隨機數生成器（/dev/urandom、CryptGenRandom、std::random_device）。