二宮飛鳥は・・・？

0_asuka_ninomiya.md

二宮飛鳥は・・・？

面白そうだったので、ガシャを再現する簡易的なライブラリを作成しました。

gasha.h

/*
 * gasha.h - 二宮飛鳥？
 */

#ifndef GASHA_H
#define GASHA_H
#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
/* __cplusplus */
#endif

#include <stdint.h> /* uint32_t */
#include <stdio.h>  /* size_t */

/*
 * レアリティの定義
 */
#define RARITY_R    3
#define RARITY_SR   4
#define RARITY_SSR  5

/*
 * レアリティに対する確率の定義
 */
#define DEFAULT_WEIGHT_R    85
#define DEFAULT_WEIGHT_SR   12
#define DEFAULT_WEIGHT_SSR  3

/*
 * カード（各キャラクター）
 */
typedef struct GASHA_CARD {
    uint32_t    id;
    char*       name;
    uint32_t    rarity;
} GASHA_CARD;

/*
 * レアリティ・確率の設定
 */
typedef struct GASHA_CONF {
    uint32_t    weights[6];
} GASHA_CONF;

/*
 * このライブラリの要
 */
typedef struct GASHA GASHA;
typedef struct GASHA {
    GASHA_CONF*     conf;
    GASHA_CARD**    card;
    size_t          cardc;
    int             (*change_weight)(GASHA** gasha, uint32_t rarity, uint32_t weight);
    int             (*join_cards)(GASHA** gasha, GASHA_CARD cards[]);
    int             (*is_ready)(GASHA* gasha);
    uint32_t        (*roll)(GASHA* gasha);
    uint32_t        (*roll10)(GASHA* gasha);
    void            (*release)(GASHA* gasha);
} GASHA;

int init_gasha(GASHA** gasha);
GASHA_CARD* id2card(GASHA* gasha, uint32_t id);

size_t count_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity);
GASHA_CARD** filter_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity);

#ifdef  __cplusplus
}
/* __cplusplus */
#endif
/* GASHA_H */
#endif

使用例

単発

単発で100回試行します。確率は以下の通り。

SSR  3%
SR  12%
R   85%

/*
 * main.c
 */
#include "./gasha.h"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>  /* usleep() */

int main(void)
{
    size_t      i           = 0;

    GASHA*      gasha       = NULL;

    GASHA_CARD* result      = NULL;

    GASHA_CARD  cards[]     = {
        {3001, "あ",            3}, /* R */
        {3002, "い",            3},
        {3003, "う",            3},
        {3004, "え",            3},
        {3005, "お",            3},
        {4001, "か",            4}, /* SR */
        {4002, "き",            4},
        {4003, "く",            4},
        {4004, "け",            4},
        {4005, "こ",            4},
        {5001, "うえきちゃん",  5}, /* SSR */
        {5002, "一ノ瀬志希",    5},
        {5003, "高垣楓",        5},
        {5004, "多田李衣菜",    5},
        {5005, "二宮飛鳥",      5},
        {5006, "ドラえもん",    5},
        {0, NULL, 0},
    };

    /* gasha の初期化 */
    init_gasha(&gasha);
    /* gasha に正規化されたカードを登録 */
    gasha->join_cards(&gasha, cards);

    /* 登録されたカードを確認してみる */
    fprintf(stderr, "**** cards ****\n");
    for (i = 0; i < gasha->cardc; i++) {
        fprintf(stderr, "id = %d, name = %s, rarity = %d\n",
                gasha->card[i]->id, gasha->card[i]->name, gasha->card[i]->rarity);
    }
    fprintf(stderr, "**** cards ****\n\n");

    /* gasha がレディか確認 */
    if (gasha->is_ready(gasha)) {
        /* 単発で 100 回試行する */
        for (i = 1; i <= 100; i++) {
            /* 当選した id からカードの情報を取得する */
            if (i % 10 == 0)
                result = id2card(gasha, gasha->roll10(gasha));
            else
                result = id2card(gasha, gasha->roll(gasha));
            fprintf(stdout, "%zu 回目の試行で 星%d の %s が当たりました。やったね！\n",
                    i, result->rarity, result->name);
            usleep(10000);
        }
    }
    /* 使った後はお片付け */
    gasha->release(gasha);

    return 0;
}

結果

% gcc main.c gasha.c -o gasha
% ./gasha | grep 星5
**** cards ****
id = 3001, name = あ, rarity = 3
id = 3002, name = い, rarity = 3
id = 3003, name = う, rarity = 3
id = 3004, name = え, rarity = 3
id = 3005, name = お, rarity = 3
id = 4001, name = か, rarity = 4
id = 4002, name = き, rarity = 4
id = 4003, name = く, rarity = 4
id = 4004, name = け, rarity = 4
id = 4004, name = こ, rarity = 4
id = 5001, name = うえきちゃん, rarity = 5
id = 5002, name = 一ノ瀬志希, rarity = 5
id = 5003, name = 高垣楓, rarity = 5
id = 5004, name = 多田李衣菜, rarity = 5
id = 5005, name = 二宮飛鳥, rarity = 5
id = 5006, name = ドラえもん, rarity = 5
**** cards ****

バグじゃないよ！

10連

10連により星4以上のカードを1枚以上確定させます。 といっても、適宜 roll10() を呼ぶ実装なので main.c を以下のように変更。

<             result = id2card(gasha, gasha->roll(gasha));
---
>             if (i % 10 == 0)
>                 result = id2card(gasha, gasha->roll10(gasha));
>             else
>                 result = id2card(gasha, gasha->roll(gasha));

結果

% gcc main.c gasha.c -o gasha10
% ./gasha10 | grep -v 星3

(略)

10 回目の試行で 星4 の け が当たりました。やったね！
15 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
20 回目の試行で 星4 の け が当たりました。やったね！
30 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
34 回目の試行で 星4 の か が当たりました。やったね！
39 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
40 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
45 回目の試行で 星4 の く が当たりました。やったね！
50 回目の試行で 星5 の 二宮飛鳥 が当たりました。やったね！
52 回目の試行で 星4 の く が当たりました。やったね！
60 回目の試行で 星4 の け が当たりました。やったね！
62 回目の試行で 星4 の く が当たりました。やったね！
70 回目の試行で 星4 の か が当たりました。やったね！
72 回目の試行で 星4 の か が当たりました。やったね！
76 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
80 回目の試行で 星4 の け が当たりました。やったね！
90 回目の試行で 星4 の き が当たりました。やったね！
100 回目の試行で 星4 の け が当たりました。やったね！

50 回目の試行で 星5 の 二宮飛鳥 が当たりました。やったね！

gasha.c

/*
 * gasha.c - 二宮飛鳥？
 */

#include "./gasha.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/time.h>

#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
#define print_error()   fprintf(stderr, "%s: %d: %s\n",\
        __FILE__, __LINE__, strerror(errno))
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif

static int create_config(GASHA** gasha);
static int change_weight(GASHA** gasha, uint32_t rarity, uint32_t weight);
static int join_cards(GASHA** gasha, GASHA_CARD cards[]);
static int is_ready(GASHA* gasha);
static uint32_t roll(GASHA* gasha);
static uint32_t roll10(GASHA* gasha);
static uint32_t select_card(GASHA* gasha, uint32_t rarity);
static void release_card(GASHA** gasha);
static void release(GASHA* gasha);
static uint32_t gen_rval(uint32_t min, uint32_t max);

int init_gasha(GASHA** gasha)
{
    GASHA*  gs  = NULL;

    if ((gs = (GASHA*)
                malloc(sizeof(GASHA))) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
        print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
        goto ERR;
    } else {
        gs->conf            = NULL;
        gs->card            = NULL;
        gs->cardc           = 0;
        gs->join_cards      = join_cards;
        gs->change_weight   = change_weight;
        gs->is_ready        = is_ready;
        gs->roll            = roll;
        gs->roll10          = roll10;
        gs->release         = release;
    }
    if (create_config(&gs) < 0)
        goto ERR;

    *gasha = gs;

    return 0;

ERR:
    release(gs);
    
    return -1;
}

/*
 * id2card()
 *
 * roll() から返却された ID からカードの情報を得る
 */
GASHA_CARD*
id2card(GASHA* gasha, uint32_t id)
{
    size_t  i   = 0;

    for (i = 0; i < gasha->cardc; i++) {
        if (gasha->card[i]->id == id)
            return gasha->card[i];
    }

    return NULL;
}

/*
 * count_by_rarity()
 * filter_by_rarity()
 *
 * レアリティ別のリストを返す
 */
size_t
count_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity)
{
    size_t  i   = 0,
            n   = 0;

    for (i = 0; i < gasha->cardc; i++)
        if (gasha->card[i]->rarity == rarity)
            n++;

    return n;
}

GASHA_CARD**
filter_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity)
{
    size_t          i       = 0,
                    n       = 0;

    GASHA_CARD**    dest    = NULL;

    if ((dest = (GASHA_CARD**)
                malloc(sizeof(GASHA_CARD*) * (count_by_rarity(gasha, rarity) + 1))) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
        print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
        return NULL;
    }
    for (i = 0; i < gasha->cardc; i++) {
        if (gasha->card[i]->rarity == rarity) {
            dest[n] = gasha->card[i];
            n++;
        }
    }
    dest[n] = NULL;

    return dest;
}

/*
 * create_config()
 *
 * レアリティに対する既定の確率を設定する
 */
static
int create_config(GASHA** gasha)
{
    if (((*gasha)->conf = (GASHA_CONF*)
                malloc(sizeof(GASHA_CONF))) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
        print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
        return -1;
    } else {
        (*gasha)->conf->weights[RARITY_R] = DEFAULT_WEIGHT_R;
        (*gasha)->conf->weights[RARITY_SR] = DEFAULT_WEIGHT_SR;
        (*gasha)->conf->weights[RARITY_SSR] = DEFAULT_WEIGHT_SSR;
    }

    return 0;
}

/*
 * change_weight()
 * 
 * 確率を手動で設定する
 */
static
int change_weight(GASHA** gasha, uint32_t rarity, uint32_t weight)
{
    if ((*gasha)->conf == NULL) {
        if (create_config(gasha) < 0)
            return -1;
    }
    (*gasha)->conf->weights[rarity] = weight;

    return 0;
}

/*
 * join_cards()
 *
 * gasha にカードを登録する
 */
static
int join_cards(GASHA** gasha, GASHA_CARD cards[])
{
    size_t  i   = 0;

    for ((*gasha)->cardc = 0;
            cards[(*gasha)->cardc].name != NULL; ((*gasha)->cardc)++);
    if (((*gasha)->card = (GASHA_CARD**)
                malloc(sizeof(GASHA_CARD) * (*gasha)->cardc)) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
        print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
        goto ERR;
    }
    for (i = 0; i < (*gasha)->cardc; i++) {
        if (((*gasha)->card[i] = (GASHA_CARD*)
                    malloc(sizeof(GASHA_CARD))) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
            print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
            goto ERR;
        } else {
            (*gasha)->card[i]->id = cards[i].id;
            (*gasha)->card[i]->rarity = cards[i].rarity;
            if (((*gasha)->card[i]->name = strdup(cards[i].name)) == NULL) {
#ifdef  LIBRARY_VERBOSE
                print_error();
/* LIBRARY_VERBOSE */
#endif
                goto ERR;
            }
        }
    }

    return 0;

ERR:
    release_card(gasha);

    return -1;
}

/*
 * select_card()
 *
 * 確定したレアリティのカードを一枚抽選する
 */
static
uint32_t select_card(GASHA* gasha, uint32_t rarity)
{
    uint32_t        id      = 0;

    GASHA_CARD**    cards   = NULL;

    if ((cards = filter_by_rarity(gasha, rarity)) == NULL)
        return 0;
    id = cards[gen_rval(0, count_by_rarity(gasha, rarity))]->id;
    free(cards);

    return id;
}

/*
 * is_ready()
 *
 * roll()/roll10() できる状態であるかチェックする
 */
static
int is_ready(GASHA* gasha)
{
    if (gasha->conf != NULL     &&
            gasha->card != NULL &&
            gasha->cardc > 0)
        return 1;

    return 0;
}

/*
 * roll()
 *
 * 所謂「単発」
 */
static
uint32_t roll(GASHA* gasha)
{
    uint32_t    rval    = gen_rval(1,
            gasha->conf->weights[RARITY_R] +
            gasha->conf->weights[RARITY_SR] +
            gasha->conf->weights[RARITY_SSR]);

    if (rval < gasha->conf->weights[RARITY_SSR])
        return select_card(gasha, RARITY_SSR);

    if (rval < gasha->conf->weights[RARITY_SR])
        return select_card(gasha, RARITY_SR);

    return select_card(gasha, RARITY_R);
}

/*
 * roll10()
 *
 * 10連ガシャにおいて SR 以上を確定させる
 * この関数が10連する訳ではなく、上記の roll() を組み合わせて使う
 */
static
uint32_t roll10(GASHA* gasha)
{
    uint32_t    rval    = gen_rval(1, gasha->conf->weights[RARITY_SR]);

    if (rval < gasha->conf->weights[RARITY_SSR])
        return select_card(gasha, RARITY_SSR);

    return select_card(gasha, RARITY_SR);
}

/*
 * 以下はリソースの解放
 * release() で全て呼ばれる
 */
static
void release_conf(GASHA** gasha)
{
    if ((*gasha)->conf == NULL)
        return;

    free((*gasha)->conf);
    (*gasha)->conf = NULL;

    return;
}

static
void release_card(GASHA** gasha)
{
    size_t  i   = 0;

    if ((*gasha)->card == NULL)
        return;

    for (i = 0; i < (*gasha)->cardc; i++) {
        if ((*gasha)->card[i] != NULL) {
            if ((*gasha)->card[i]->name != NULL) {
                free((*gasha)->card[i]->name);
                (*gasha)->card[i]->name = NULL;
            }
            free((*gasha)->card[i]);
            (*gasha)->card[i] = NULL;
        }
    }
    free((*gasha)->card);
    (*gasha)->card = NULL;
    (*gasha)->cardc = 0;

    return;
}

static
void release(GASHA* gasha)
{
    if (gasha != NULL) {
        release_conf(&gasha);
        release_card(&gasha);
        free(gasha);
    }

    return;
}

/*
 * gen_rval()
 *
 * 乱数生成
 */
static
uint32_t gen_rval(uint32_t min, uint32_t max)
{
    struct  timeval tv;

    gettimeofday(&tv, NULL);
    srand(tv.tv_usec);

    return (uint32_t)(rand() % max) + min;
}

gasha.h

/*
 * gasha.h - 二宮飛鳥？
 */

#ifndef GASHA_H
#define GASHA_H
#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
/* __cplusplus */
#endif

#include <stdint.h> /* uint32_t */
#include <stdio.h>  /* size_t */

/*
 * レアリティの定義
 */
#define RARITY_R    3
#define RARITY_SR   4
#define RARITY_SSR  5

/*
 * レアリティに対する確率の定義
 */
#define DEFAULT_WEIGHT_R    85
#define DEFAULT_WEIGHT_SR   12
#define DEFAULT_WEIGHT_SSR  3

/*
 * カード（各キャラクター）
 */
typedef struct GASHA_CARD {
    uint32_t    id;
    char*       name;
    uint32_t    rarity;
} GASHA_CARD;

/*
 * レアリティ・確率の設定
 */
typedef struct GASHA_CONF {
    uint32_t    weights[6];
} GASHA_CONF;

/*
 * このライブラリの要
 */
typedef struct GASHA GASHA;
typedef struct GASHA {
    GASHA_CONF*     conf;
    GASHA_CARD**    card;
    size_t          cardc;
    int             (*change_weight)(GASHA** gasha, uint32_t rarity, uint32_t weight);
    int             (*join_cards)(GASHA** gasha, GASHA_CARD cards[]);
    int             (*is_ready)(GASHA* gasha);
    uint32_t        (*roll)(GASHA* gasha);
    uint32_t        (*roll10)(GASHA* gasha);
    void            (*release)(GASHA* gasha);
} GASHA;

int init_gasha(GASHA** gasha);
GASHA_CARD* id2card(GASHA* gasha, uint32_t id);

size_t count_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity);
GASHA_CARD** filter_by_rarity(GASHA* gasha, uint32_t rarity);

#ifdef  __cplusplus
}
/* __cplusplus */
#endif
/* GASHA_H */
#endif