分支和循环(下)

写⼀个猜数字游戏

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

1. 随机数生成

要想完成猜数字游戏,⾸先得产⽣随机数,那怎么产⽣随机数呢?

  • rand

C语⾔提供了⼀个函数叫 rand,这函数是可以⽣成随机数的,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~RAND_MAX之间,这个RAND_MAX的⼤⼩是 依赖编译器上实现的,但是⼤部分编译器上是32767。

rand函数的使⽤需要包含⼀个头⽂件是:stdlib.h

那我们就测试⼀下rand函数,这⾥多调⽤⼏次,产⽣5个随机数:

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

我们先运⾏⼀次,看看结果,再运⾏⼀次再看看结果,多运⾏⼏次呢?

分支和循环(下)_第1张图片

 我们可以看到虽然⼀次运⾏中产⽣的5个数字是相对随机的,但是下⼀次运⾏程序⽣成的结果和上⼀次 ⼀模⼀样,这就说明有点问题。

如果再深⼊了解⼀下,我们就不难发现,其实 rand 函数⽣成的随机数是伪随机的,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。真正的随机数的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。

之所以前⾯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。

  • 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。

  • 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_t time (time_t* timer);

ime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差值放在timer指向的内存 中带回去。 如果 timer 是 NULL,就只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。 

 time函数的时候需要包含头⽂件:time.h

//VS2022 上time_t类型的说明 
#ifndef _CRT_NO_TIME_T
 #ifdef _USE_32BIT_TIME_T
 typedef __time32_t time_t;
 #else
 typedef __time64_t time_t;
 #endif
#endif
typedef long __time32_t;
typedef __int64 __time64_t;

如果只是让time函数返回时间戳,我们就可以这样写:

time(NULL);//调⽤time函数返回时间戳,这⾥没有接收返回值 

 那我们就可以让⽣成随机数的代码改写成如下:

#include 
#include 
#include 
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));
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 return 0;
}

多运⾏⼏次看看,每次的运⾏就有差异了。

分支和循环(下)_第2张图片

 (注:截图只是当时程序运⾏的结果,你的运⾏结果不⼀定和这个⼀样)

srand函数是不需要频繁调⽤的,⼀次运⾏的程序中调⽤⼀次就够了。

  • 设置随机数的范围

如果我们要⽣成0~99之间的随机数,⽅法如下:

rand() % 100;//余数的范围是0~99 

如果要⽣成1~100之间的随机数,⽅法如下:

rand() % 100 + 1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100 

如果要⽣成100~200的随机数,⽅法如下:

100 + rand() % (200 - 100 + 1)
 //余数的范围是0~100,加100后就是100~200 

所以如果要⽣成a~b的随机数,⽅法如下

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

2. 猜数字游戏实现

参考代码:

#include 
#include 
#include 
void game()
{
 int r = rand() % 100 + 1;
 int guess = 0;
 while(1)
 {
 printf("请猜数字>:");
 scanf("%d", &guess);
 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;
 }
 } 
}

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

int main()
{
 int input = 0;
 srand((unsigned int)time(NULL));
 do
 {
 menu();
 printf("请选择:>");
 scanf("%d", &input);
 switch(input)
 {
 case 1:
 game();
 break;
 case 0:
 printf("游戏结束\n");
 break;
 default:
 printf("选择错误,重新选择\n");
 break;
 }
 }while(input);
 return 0;
}

还可以加上猜数字的次数限制,如果5次猜不出来,就算失败.

#include 
#include 
#include 
void game()
{
 int r = rand() % 100 + 1;
 int guess = 0;
 int count = 5;
 while (count)
 {
 printf("\n你还有%d次机会\n", count);
 printf("请猜数字>:");
 scanf("%d", &guess);
 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;
 }
 count--;
 }
 if (count == 0)
 {
 printf("你失败了,正确值是:%d\n", r);
 }
}


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


int main()
{
 int input = 0;
 srand((unsigned int)time(NULL));
 do
 {
 menu();
 printf("请选择:>");
 scanf("%d", &input);
 switch (input)
 {
 case 1:
 game();
 break;
 case 0:
 printf("游戏结束\n");
 break;
 default:
 printf("选择错误,重新选择\n");
 break;
 }
 } while (input);
return 0;
}

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