C++ Academy · 강의

난수 엔진

무작위 비트 생성하기

난수 엔진은(는) CoddyKit의 무료 C++ Academy 강의입니다. 이것은 4개 중 1번째 강의입니다. 아래에서 전체 강의를 무료로 읽을 수 있으며, 내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터와 함께 브라우저에서 직접 실습할 수 있습니다. 이 강의는 C++ Academy 학습 경로의 일부이며, 진행 상황이 웹과 CoddyKit 앱에 동기화됩니다. C++ Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

왜 <random>인가요

기존의 rand()는 품질이 낮고 제어하기 어렵습니다. <random> 라이브러리는 무작위성을 엔진(무작위 비트의 출처)과 분포(출력의 형태)로 나눕니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 engine(42);
    std::cout << "engine produced a value\n";
    unsigned int v = engine();
    std::cout << (v != 0 ? "non-zero" : "zero") << '\n';
    return 0;
}

메르센 트위스터

std::mt19937은 가장 널리 사용되는 엔진으로, 빠르고 품질이 높으며 주기가 깁니다. 숫자는 상태 크기를 비트 단위로 나타냅니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen(1);
    unsigned int a = gen();
    unsigned int b = gen();
    std::cout << (a != b ? "two different values" : "same") << '\n';
    return 0;
}

엔진은 결정적입니다

같은 시드를 사용하면 엔진은 항상 같은 순서의 값을 생성합니다. 이것이 결과를 재현 가능하게 만드는 원리입니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 a(123), b(123);
    std::cout << std::boolalpha << (a() == b()) << '\n';
    std::cout << (a() == b()) << '\n';
    return 0;
}

엔진 호출

엔진은 호출 가능한 객체입니다. 호출할 때마다 engine()은 해당 범위에서 다음 원시 난수 정수를 반환합니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen(7);
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        unsigned int v = gen();
        std::cout << (v % 100) << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

엔진의 범위

min()과 max()는 엔진이 생성할 수 있는 원시 값의 범위를 알려 줍니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen;
    std::cout << "min: " << gen.min() << '\n';
    std::cout << "max: " << gen.max() << '\n';
    return 0;
}

다른 엔진

라이브러리는 여러 엔진을 제공합니다.

minstd_rand: 작은 선형 합동 생성기입니다.
mt19937: 범용 기본 엔진입니다.
ranlux48: 품질이 더 높지만 느립니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::minstd_rand lcg(5);
    std::mt19937 mt(5);
    std::cout << (lcg() % 10) << ' ' << (mt() % 10) << '\n';
    return 0;
}

64비트 엔진

대형 해시나 매우 큰 범위처럼 64비트 난수가 필요할 때는 std::mt19937_64를 사용하십시오.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937_64 gen(99);
    unsigned long long v = gen();
    std::cout << "got a 64-bit value: " << (v != 0 ? "yes" : "no") << '\n';
    return 0;
}

엔진과 분포 비교

엔진의 원시 출력은 매우 큰 범위에서 균등하게 분포합니다. 주사위 굴리기처럼 유용한 값을 얻으려면 엔진을 분포에 입력하십시오.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen(2024);
    std::uniform_int_distribution<int> die(1, 6);
    std::cout << "rolled " << die(gen) << '\n';
    return 0;
}

값 건너뛰기

discard(n)은 출력을 생성하지 않고 엔진을 n단계 진행하므로, 순서에서 앞부분을 건너뛸 때 유용합니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 a(10), b(10);
    b.discard(2);
    a(); a();
    std::cout << std::boolalpha << (a() == b()) << '\n';
    return 0;
}

하나의 엔진 재사용

프로그램의 모든 무작위 작업에 사용할 엔진 하나를 생성해 재사용하십시오. 매번 새 엔진을 생성하면 비효율적이고 품질이 떨어질 수 있습니다.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen(2026);
    std::uniform_int_distribution<int> d10(1, 10);
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < 5; ++i) total += d10(gen);
    std::cout << "sum of 5 rolls: " << total << '\n';
    return 0;
}

기본 시드의 함정

기본 생성자로 만든 엔진은 고정된 기본 시드를 사용하므로 실행할 때마다 같은 순서를 생성합니다. 실제로 다양한 결과를 얻으려면 엔진에 시드를 설정해야 합니다(다음 레슨에서 다룹니다).

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    std::mt19937 gen; // default seed: same every run
    std::cout << "first value mod 1000: " << (gen() % 1000) << '\n';
    return 0;
}

빠른 확인

무작위 엔진에 대한 이해도를 확인해 보십시오.

복습

무작위 엔진에 대해 배웠습니다.

<random>은 엔진(비트)과 분포(형태)를 분리합니다
std::mt19937은 대표적인 엔진이며, 주어진 시드에 대해 결정적입니다
엔진 하나를 재사용하고 실제로 다양한 결과가 나오도록 적절히 시드를 설정해야 합니다

다음에는 분포를 사용해 엔진의 출력을 원하는 형태로 바꿉니다.

자주 묻는 질문

“난수 엔진” 강의는 무료인가요?

네 — “난수 엔진” 전체 내용을 이 웹사이트에서 무료로 읽을 수 있습니다. 인터랙티브하게 실습하려면(내장 코드 에디터와 24/7 AI 튜터), CoddyKit PRO로 업그레이드하면 C++ Academy 강의 전체를 잠금 해제할 수 있습니다. C++ Academy 강의에는 총 4개의 강의가 포함되어 있습니다.

“난수 엔진”에서 뭘 배우나요?

무작위 비트 생성하기 브라우저에서 직접 실행하는 실습 코드로 C++ Academy을(를) 배우며, 24/7 AI 튜터가 강의를 진행하면서 질문에 답변해줍니다.

C++ Academy을(를) 시작하는 데 경험이 필요한가요?

사전 경험은 필요하지 않습니다. CoddyKit의 C++ Academy은(는) 초급자부터 고급 학습자까지를 위해 구성되어 있으므로, 여기서 시작하거나 처음부터 시작할 수 있으며 자신의 속도대로 진행할 수 있습니다. 이것은 4개 중 1번째 강의입니다.

“난수 엔진” 강의는 얼마나 걸리나요?

대부분의 CoddyKit 강의는 약 5~10분이 소요됩니다. 각 강의는 간결하고 인터랙티브하여 꾸준한 진행이 가능하며, 웹과 앱에서 중단한 부분부터 바로 시작할 수 있습니다.

이 C++ Academy 강의에서 코드를 작성하고 실행할 수 있나요?

네. 모든 C++ Academy 강의에는 내장 코드 에디터가 포함되어 있으므로, 브라우저에서 바로 실제 코드를 작성하고 실행한 후 즉시 AI 피드백을 받을 수 있습니다 — 로컬 설정이 필요 없습니다.

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