猜数字游戏（C语言）-编程知识

一：游戏要求

1.电脑自动生成1~100随机数字

2.玩家猜数字，在猜数字过程中，根据猜数字的大小，根据猜数据的大小，给出大了还是小了的反馈，直到猜对游戏

二：随机数的生成

要完成猜数字游戏，最重要的就是要生成随机数，那怎么才能生成随机数呢？

2.1 rand函数

基于上述问题，就要介绍一个C语言函数了-----rand，这个函数是可以生成随机数的，函数原型如下：

int rand(void);//void 指的是这个函数不含参数

rand函数会返回一个伪随机数（为什么成为伪，请看后续讲解），这个随机数的范围是0~RAND_MAX，这个RAND_MAX的大小是依赖编译器实现的，但是大部分编译器是32767.

rand函数的使用要包含一个头文件：stdlib.h

这里我先演示一下rand函数使用：随机生成五个数字

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

看到这也许会疑问，为什么我会贴两张一模一样的运行结果呢？

其实着是我用上面代码，运行两次的结果，也就是说rand产生的值是随机的，但是是相对随机的

这时就要求我们就深入了解rand的机制，明白它为什么会产生随机值，随机值为什么又是相对的？

rand函数由上述代码可以看出生成的随机数是伪随机数，而伪随机不是真正的随机数，是通过一种算法生成的随即数，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。

之所以前面每次程序产生的随机数序列是一样的，那是因为rand函数生产的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”发生变化。

2.2 srand

正巧是是，C语言中有一个函数叫srand,用来初始化随机数的生成器（初始化种子基准值），srand的原型如下：

void srand（unsigned int seed）;

程序在调用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，只要种子发生变化，每次生成的随机数的序列就会发生变化。

也就是说，给srand的种子如果是随机的，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，这似乎像套娃一样，没有尽头了

2.3 time

srand的种子是随机的，其中一层意思就是，它的种子是一直在变化的，才能保证rand的随机数列在变化。这是，我们可以想一下，什么是一直变化，且在短时间内是不会重复的？

此时，各位不妨看一下你们手机或电脑的时间，是不是每一秒都在变化？

所以，在程序中我们一般使用程序运行的时间作为种子的，因为时间时刻在变化。

time_t time (time_t* time);

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的插值，单位是秒。返回的类型是time_t类型的，time _t类型的本质上其实就是32位或64位的整数类型。

time函数的参数是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timet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函数需要包含头文件：time.h

如果只是让time函数返回时间戳，我们可以这样写：

time(NULL);

int main()
{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;
}

注：使用srand生成种子之后，使用rand一次性产生大量的随机数，构成一个随机数列，所以srand不用频繁使用，一次运行的程序中调用一次就可以了

2.4随机数的范围

如果我们要生成0~99之间随机数，方法如下：

rand（）%100//余数是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+1就是1~100

如果要生成100~200之间的数字

100 + rand() % (200-100+1) //%101生成0~100之间的数字，+100就是100~200

由此可得出：生成a~b的随机数，方法如下：

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

三：游戏设计

3.1菜单

首先，我们应该打印一个游戏菜单，让玩家选择是否进入游戏，是退出游戏还是继续游戏？

其次就是，这个菜单时玩家已进入程序就会立即出现的，在这之前玩家还无需输入什么，菜单出现后，可以根据菜单的提示，做出相应的选择，所以这里就要用do while循环

    printf("*******************\n");printf("***** 0. exit *****\n");//0退出printf("***** 1. play *****\n");//1游戏printf("*******************\n");

为了让主函数更加简洁，易懂，让菜单可以重复利用，我们可以将菜单封装到一个函数中

3.2核心代码实现

核心代码的操作与菜单类似，封装到一个函数中

而在核心代码之前，应该有让玩家选择输入1还是0，输入1，才会进行游戏

有一个问题，srand生成的种子是放在game函数中，还是main函数中呢？

1.从调用次数来说，放在game函数中，如果玩家一次性玩多次，会被调用多次，而放在main函数中，玩家调用一次程序，在退出游戏之前，srand就只调用一次。从次数来说，放在main函数中好。

2.考虑极端情况，放在game中，如果玩家第一次玩游戏是一次性就猜中了，然后有选择继续玩，这是game就被调用第二次，srand就会根据当前时间，再次生成随机数，但是一次性猜中的情况下，两局游戏距离时间可能是十分短，所以srand产生的种子可能相同，那么随机数就是伪随机了。而放在main函数中，即使两次时间距离短暂，但是既然没有退出程序，那下次再猜数字就是从生成好的随机数列中继续向下选取数字，在一列随机数中，两个随机数不会相同。

综上，放在main函数中。

四：代码

void menu()
{printf("*******************\n");printf("***** 0. exit *****\n");//0退出printf("***** 1. play *****\n");//1游戏printf("*******************\n");
}
void game()
{int num = rand() % 100 + 1;int guess = 0;while (1){printf("请输入您猜的数字：");scanf("%d", &guess);if (guess < num){printf("您猜小了\n");}else if (guess > num){printf("您猜大了\n");}else{printf("恭喜您，猜对了\n");break;}}}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请输入您的选择：");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏");break;default:printf("输入错误，请重新输入");}} while (input);
}