C语言—从零实现猜数字游戏

猜数字游戏

游戏要求：

1. 电脑自动生成1~100的随机数。
2. 玩家猜数字，猜数字的过程中，根据猜测数据的大小给出大了或小了的反馈，直到猜对，游戏结束。

本文给各位读者大大提供了函数的跳转链接是基于cplusplus.com所提供的，大家可以自行跳转以了解更多。

随机数的生成

  获得随机数，是一个简单而又不简单的问题，让我们一步一步讲起！

1.rand

  C语言提供了一个函数叫rand，这个函数可以生成随机数。函数原型如下所示：

int rand(void);

  rand函数会返回一个伪随机数，这个随机数的范围是在0到RAND_MAX之间，这个RAND_MAX的大小依赖于编译器的实现，但大部分编译器上是32767。

  rand函数的使用需要包含一个头文件是：stdlib.h

我们先看看效果：

#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());
    return 0;
}

第一次运行：

第二次运行

由此，我们证实了由rand所提供的其实是一个伪随机数，伪随机数不是真正的随机数，是通过某种算法生成的随机数。真正的随机数是无法预测下一个值是多少的。而rand函数是对一个叫“种子”的基准值进行运算生成的随机数。之所以每次运行程序产生的随机数序列是一样的，那是因为rand函数生成随机数的默认种子是1。如果要生成不同的随机数，就要让种子是变化的。

2.srand

  C语言中又提供了一个函数叫srand，用来初始化随机数的生成器的，srand的原型如下：

void srand (unsigned int seed);

  程序中在调用rand函数之前先调用srand函数，通过srand函数的参数seed来设置rand函数生成随机数的时候的种子，只要种子在变化，每次生成的随机数序列也就变化起来了。

  那也就是说给srand的种子是如果是随机的，rand就能生成随机数；在生成随机数的时候又需要一个随机数，这就矛盾了。

 于是，我们用到了时间time

3.time

  在程序中我们一般是使用程序运行的时间作为种子的，因为时间时刻在发生变化。

  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_t time (time_t* timer);

  time函数会返回当前的日历时间，其实返回的是1970年1月1日0时0分0秒到现在程序运行时间之间的差值，单位是秒。返回的类型是time_t类型的，time_t类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。

  time函数的参数timer如果是非NULL的指针的话，函数也会将这个返回的时间差值放在timer指向的内存中带回去。如果timer是NULL，函数只会返回这个时间的差值。

time函数返回的这个时间差也被叫做时间戳。调用time函数时需要包含头文件：time.h。

我们平常简单让time函数返回时间戳，可以这样写：

    time(NULL);//调用time函数返回时间戳

来看看效果：

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

int main()
{
    // 使用time函数的返回值设置种子
    // 因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
    srand((unsigned int)time(NULL));

    // 打印生成的随机数
    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;
}

显然，我们成功了，继续继续！

4.设置随机数的范围

  如果我们要生成0~99的随机数：

  rand()%（100-1+1）;  //余数是0~99

  如果我们要生成1~100的随机数：

  rand()%100+1;   //0~99 分别都加1

  如果我们要生成100~200的随机数：

  100+rand()%(200-100+1)  //余数范围是0~100，再+100，就是100~200

综上，我们可以得到结论：

  如果我们要生成a~b的随机数：

  a+rand()%(b-a+1)

代码实现：

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

void game()
{
    int r = rand() % 100 + 1;  // 生成1到100之间的随机数
    int guess = 0;
    while (1)
    {
        printf("请猜数字>:");
        scanf("%d", &guess);  // 获取用户输入的猜测
        if (guess < r)
        {
            printf("猜小了\n");
        }
        else if (guess > r)
        {
            printf("猜大了\n");
        }
        else
        {
            printf("恭喜你，猜对了\n");
            break;  // 猜对了，退出循环
        }
    }
}

void menu()
{
    printf("***********************\n");
    printf("****** 1. play ******\n");
    printf("****** 0. exit ******\n");
    printf("***********************\n");
}

int main()
{
    int input = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));  // 用当前时间作为随机数种子
    do
    {
        menu();  // 显示菜单
        printf("请选择:>");
        scanf("%d", &input);  // 获取用户选择
        switch (input)
        {
        case 1:
            game();  // 开始游戏
            break;
        case 0:
            printf("游戏结束\n");  // 退出程序
            break;
        default:
            printf("选择错误，重新选择\n");  // 错误输入提示
            break;
        }
    } while (input);  // 当选择不为0时继续循环
    return 0;
}

  好啦，以上就是本期的全部分享，当了次标题党哈哈，希望这篇博客能够帮助你更好地理解猜数字游戏之随机数部分！如果你有任何疑问，欢迎在评论区留言。还有就是如果你觉得还不错，关注我，让我们共同成长！