【猜数字游戏】-C语言循环的应用及扩展函数的使用

一、扩展函数的应用

1.rand()生成随机数

rand()函数需要引用一个头文件：

#include <stdlib.h>
int rand(void)//int代表返回一个整数，void代表无参数

rand()无参数，会返回一个伪随机数，范围是0-RAND_MAX，这个RAND_MAX的大小依赖于编译器，大部分编译器上是32767
rand()函数用法展示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	return 0;
}

可以看到，两次运行结果是一样的，不论运行多少次，结果都是这几个数，我们总不可能每次游戏的随机数都一样吧，那可太没趣了，这就需要srand()和time()了
我们可以在cplusplus找到rand()介绍：
这个返回值是由一种算法生成的，该算法使用一个种子来生成序列，该序列应该使用函数srand初始化为一些不同的值。

2.srand()-初始化随机数生成器

srand()函数需要引用一个头文件：

#include <stdlib.h>
void rand(unsighed int seed)
//unsighed int代表seed是一个无符号整数，void代表无返回值

程序在调用rand()前先调用srand()，通过srand()的参数seed来设置rand()生成随机数的种子seed，只要种子seed在变化，每次生成的随机数序列也就在变化

3.time()-获取当地时间作为随机数种子

在程序中我们⼀般是使⽤程序运⾏的时间作为种⼦的，因为时刻在发⽣变化的
在C语⾔中有⼀个函数叫time，就可以获得这个时间，time函数原型如下：

//time()的头文件
#include <tiome.h>
//time()的定义
time_t time(time* timer)

time()会返回1970年1月1日0时0分0秒到程序运行时间的差值，单位是秒，time_t本质上是32位或者64位的整型类型，也叫时间戳，time()的参数我们设为NULL即可

到此，我们可以用rand()、srand()、time()生成1-100的随机整数了

srand((unsighed int)time(NULL))
int num = rand()%100+1

设置随机数的种子，该种子由time(NULL)生成，
因为time的返回类型time_t和srand()的参数类型unsighed int不同，
所以需要强制类型转换
rand()生成的是0-32767的整数，rand()%100范围是0-99（这样想，如果余数为100，就会进一，余数又变成零），rand()%100+1的范围是1-100

4.getchar()-清空缓冲区

getchar()介绍我截取的是部分他人文章，原链接我放在文章最后

//getchar()的头文件
#include <stdio.h>
//getchar()的定义:返回类型为int,无参数
int getchar(void)

1、getchar返回的是字符的ASCII码值（整数）。
2、getchar在读取结束或者失败的时候，会返回EOF。(EOF意思是end of file,本质上是-1）
程序执行到getchar()函数时，自动从输入缓冲区中去找字符，如果输入缓冲区中没有字符的话，那么就等待用户输入字符，此时用户使用键盘输入的字符，被输入到输入缓冲区中，键盘输入字符的时候首先进入输入缓冲区,然后getchar()函数获得的字符是从输入缓冲区中提取的且每次只能提取一个字符。

while (getchar() != ‘\n’)
游戏中会使用scanf()获取用户输入的1-100的整数，如果用户输入的内容不符合我们的要求（比如：字符，字符串，不符合范围的数字），scanf语句会将无效的输入保留在输入缓冲区中，导致在下一次循环中scanf不会再等待用户输入而直接读取到上一次的无效输入，这可能导致程序无法得到正确的用户输入，所以我们需要上述语句帮我们清空缓冲区

5.scanf()的返回值

可能很多人在使用scanf()时都会报一个警告：返回值被忽略，那scanf()的返回值有哪些呢？？？

//scanf()的定义
int scanf ( const char * format, ... )

返回值是整形，表示成功读取的变量的个数
如果没有读取任何项，或者匹配失败，则返回0
如果在成功读取任何数据之前，发⽣了读取错误或者遇到读取到⽂件结尾，则返回常量EOF
EOF-endoffile ⽂件结束标志，值为-1

二、游戏主要功能

用大白话来讲，我在心里想一个数（1-100的范围），然后让你来猜，每次猜数字时，我会给你说猜大了还是猜小了，直到猜中为止
由于代码量有点多，需要分为三个函数：main(),menu(),game()，作用分别是：

menu()函数的作用是打印游戏菜单，显示用户可以选择开始游戏或退出游戏的选项

game(int num)函数的作用是实现猜数字游戏的逻辑。整数参数num作为要猜测的目标数字。在游戏过程中，用户输入猜测的数字，程序会根据用户的输入给出相应的提示（偏大或偏小），直到用户猜对目标数字或者用完6次机会为止。

main()函数是程序的入口点。它首先初始化随机数种子，然后生成一个1到100之间的随机数作为num。接下来，通过循环调用menu()函数显示菜单，并根据用户的选择执行相应的操作。如果用户选择开始游戏，则调用game(num)函数进行猜数字游戏；如果用户选择退出游戏，则打印退出信息并结束程序。

1.main()和menu()框架

void menu()
{
	printf("1.开始游戏\n");
	printf("0.退出游戏\n");
	printf("现在开始猜数字游戏，数字范围是1到100\n");
}

int main()
{
    // 初始化随机数种子
    srand((unsigned int)time(NULL));
    // 生成一个1到100之间的随机数
    int num = rand() % 100 + 1;
    int input = 0;
    do
    {
        // 显示菜单
        menu();
        // 读取用户输入
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            // 开始游戏
            game(num);
            printf("\n");
            break;
        case 0:
            // 退出游戏
            printf("退出游戏\n");
            break;
        default:
            // 输入错误提示
            printf("输入错误，请重新输入\n");
            break;
        }
    } while (input);
    return 0;
}

这段代码要注意每个case语句后要接break跳出do-wwhile循环

2.game()

void game(int num) 
{
    int guess_num = 0; // 用户猜测的数字
    int count = 0; // 初始化计数器为0
    while (1) // 无限循环，直到猜对数字或用完6次机会
    {
        printf("请输入你猜的数字："); 
        scanf("%d", &guess_num);
        if (guess_num == num) // 如果猜测的数字等于目标数字
        {
            printf("恭喜你，猜对了！\n"); // 输出猜对的提示信息
            break;
        }
        else if (guess_num > num) // 如果猜测的数字大于目标数字
        {
            printf("偏大，请再试一次！\n"); // 输出提示信息，让用户尝试更小的数字
        }
        else // 如果猜测的数字小于目标数字
        {
            printf("偏小，请再试一次！\n"); // 输出提示信息，让用户尝试更大的数字
        }
        count++; // 增加计数器的值
        if (count == 6) 
        {
            printf("很遗憾，你用完了6次机会，游戏结束！\n"); // 输出游戏结束的提示信息
            break;
        }
    }
}

3.运行结果

试运行结果：

似乎看来，游戏能正常进行，可是我作为游戏玩家，想要在每次猜之后，不想要知道偏大还是偏小，想要知道下一次输入的范围（例如，第一次猜输入50，如果偏大，就提示输入1-49）。如果没猜成功的话，游戏结束也要告诉玩家猜测的数字是多少
而且，如果在猜数字的过程中一不小心点到某个字母上去，输入了一个字母

可以看到，这个程序似乎就无限循环下去了，那我们再编写代码的时候就需要防止用户输入的不是1-100的数字。

三、优化后功能

1.允许玩家自定义猜测次数

2.验证输入是否为1-100的整数

3.根据玩家猜测结果调整提示范围

汇总到一起，这次只有优化功能处有注释(主要是game()变化较多)，可以对照上面的代码对比
main()和menu()

void menu()
{
	printf("1.开始游戏\n");
	printf("0.退出游戏\n");
	printf("现在开始猜数字游戏，数字范围是1到100\n");
}

int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int num = rand() % 100 + 1;
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game(num);
			printf("正确答案是：%d\n", num); // 打印正确选项
			printf("\n");
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

game()

void game(int num)
{
	int left_num = 0; // 提示输入的左边界
	int right_num = 100; // 提示输入的右边界
	int guess = 0; // 猜测数字的次数
	int guess_num = 0; // 用户猜测的数字
	int count = 0; // 计数器
	printf("请输入你想猜的次数（这边建议最少猜测5次哈）->");
	scanf("%d", &guess);
	printf("游戏正式开始\n");
	while (getchar() != '\n');  //  清除输入缓冲区
	while (1)
	{
		do
		{
			printf("请输入  %d  -  %d  的整数：", left_num, right_num); // 提示范围可变
			if (scanf("%d", &guess_num) != 1 || guess_num < 1 || guess_num > 100) // 如果用户输入不为1-100的整数或者用户输入的不止一个数，则重新输入
			{
				printf("输入错误，请重新输入！\n");
				while (getchar() != '\n');  //  清除输入缓冲区
			}
		} while (guess_num < 1 || guess_num > 100);
		if (guess_num == num)
		{
			printf("恭喜你，猜对了！\n");
			break;
		}
		else if (guess_num > num)
		{
			right_num = guess_num - 1;
			printf("偏大，请再试一次！\n");
		}
		else
		{
			left_num = guess_num + 1;
			printf("偏小，请再试一次！\n");
		}
		count++;
		if (count == guess)
		{
			printf("很遗憾，你用完了%d次机会，游戏结束！\n", guess);
			break;
		}
	}
}

以上就是关于这个猜数字游戏的理解啦。如果对你有帮助，记得点赞