手把手教学c语言实现猜数字经典小游戏（1~100）

1.什么是猜数字小游戏

       在c语言初学者的学习过程中，大多数接触并设计的第一个小游戏就是猜数字，这款小游戏非常的经典，可以锻炼我们对分支语句，循环语句，库函数的理解和使用。也能锻炼我们对于将人类语言转化为计算机语言的能力。

 游戏内容：首先生成一个1--100的随机数，但这个数字玩家看不见，然后玩家输入一个数字，编译器进行判断这个数与已生成数字的大小，如果大于生成的随机数，则输出“猜大了”，如果小与生成的随机数，泽输出“猜小了”，如此反复，直到玩家猜的数字与生成的随机数相同，则输出“恭喜你，猜对了”。

2.设计思路

       在理解了上述游戏内容的需求后，我们就可以开始着手设计游戏的框架，我们可以分以下3个模块进行设计。

       首先，我们需要一个菜单呈现给玩家，以供玩家选择是否开启游戏；其次在玩家选择了进行游戏后，我们需要设计一个生成随机数的程序；最后，在随机数已生成以后，我们需要设计一个逻辑结构去判断玩家的输入与实际上生成的随机数的大小关系，并且把结果反馈给玩家。

3.玩家输入的菜单界面

       在这里，我们需要将菜单界面打印在屏幕上，给玩家提供选择是否进入游戏。首先我们需要一个函数去打印菜单，如下所示：

void screen()
{
  printf("--------------------------\n");
  printf("---------1.Play ----------\n");
  printf("--------------------------\n");
  printf("---------2.Esc  ----------\n");
  printf("--------------------------\n");
}

    玩家在看见如上所示的菜单后，就会进行选择，如果选择 1，那么我们就开始游戏；如果选择2，那么就退出游戏；除此之外的输出我们通通认为是非法输入，并且让玩家重新正确的输入，那么，我们应该怎么实现这样的逻辑呢？

       这样的选择，本质上是3选1，所以我们可以使用之前学过的多分支语句，我们可以使用switch语句，也可以使用多分支的if...else...语句,这里笔者以多分支的if...else...举例（game函数是游戏的具体执行函数，在后文会解释设计过程）：

if (input == 1)//选择1，开始游戏
    {
      printf("开始游戏，在1到100中猜数字\n");
      game();//生成随机数,并开始猜
    }
    else if (input == 2)//选择2，退出游戏
    {
      printf("退出游戏\n");
      break;
    }
    else//非法输入，重新正确输入
    {
      printf("输入错误，请重试：\n");
    }

       实现了这样的选择，我们还得思考，设计游戏不可能只让玩家输入一次啊，玩家在输入不符合要求的数字或者在游玩后还想再玩的话，那我们就需要在主函数中写入一个循环，可以供玩家多次的输入和多次的游玩，那么在这么多循环语句中，我们应该选择哪个呢，稍微思考一下，我们是需要先进行循环体后再一直重复判断是否进行新的游戏，在这样的情况下，do...while...循环就刚好满足了我们的需求，如下示例：

do
  {
    screen();//打印屏幕菜单
    printf("请确认是否开始游戏:\n");
    scanf("%d", &input);//记录玩家的输入选择
    if (input == 1)//选择1，开始游戏
    {
      printf("开始游戏，在1到100中猜数字\n");
      game();//生成随机数,并开始猜
    }
    else if (input == 2)//选择2，退出游戏
    {
      printf("退出游戏\n");
      break;
    }
    else//非法输入，重新正确输入
    {
      printf("输入错误，请重试：\n");
    }
  } while (input != 2);

在进行了以上的设计和操作后，玩家输入的菜单界面就解决完成了。

4.生成随机数

       在设计完成用户输入界面后，我们就可以开始设计游戏的内容本体了，首先需要解决的就是，如何生成随机数。

rand函数

       对库函数稍微有点了解的小伙伴们可能就会想到，诶，c语言不是提供了rand（）函数这样可以生成随机数的函数吗？有这样的想法是非常正确的，但是，在使用的时候我们需要注意并且修改部分内容，我们可以先做个尝试，我们连续生成10个随机数，看看是个什么效果

int main()
{
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    int ret = rand();
    printf("%d\n", ret);
  }
  return 0;
}

诶，确实生成了10个随机数，但我们可以使用了吗？我们不妨多次运行以下试一试

        我们会发现，怎么每一次生成的随机数都是一样的？那要是这样设计还怎么玩游戏，把顺序背下来不就通关了？其实这里的rand（）函数生成的是伪随机数，我们可以深入研究一下rand（）函数：

    经过以上的搜索之后，我们可以了解到，rand（）函数是可以生成随机数，但是他生成的随机数范围是0到RAND_MAX（在vs编译器中转为十进制就是32767），并且这个函数在使用前会先调用srand（）函数来生成随机数的种子，也就是起点，因此，在我们使用rand函数之前，他就已经使用srand（）函数生成了一个固定的种子了，所以就导致了我们的随机数每一次都是一样的。

srand函数

        我们可以知道srand函数的返回值是void，参数是unsigned int。srand函数的作用是生成随机数的起点，那只要这个起点是一直处于动态变化的，那这个随机数就可以做到更接近绝对随机的随机 ，那不就解决了随机数的问题吗，那我们该怎么拿到一个动态变化的数字呢？在c语言中，我们可以使用时间戳的方法。

       时间戳是从计算机出现后，1970年1月1日开始到目前的时间所经历的秒数，是一个一直出于动态变化的值，刚好可以满足我们的设计需求，以下是笔者写这篇文章时的时间转换出来的时间戳，因此，将时间戳拿到并且给srand（）函数作为参数，就可以解决我们生成真正随机数的需求。

注意在使用rand（）函数和srand（）函数之前，我们需要先调用#include<stdlib.h>的头文件。

        因此，我们现在只需要拿到程序运行的时间，我们就可以生成一个随机数，在c语言中为我们提供了time函数以供我们读取到当前的时间

time函数

       这里我们可以知道，time函数的返回值是time_t，参数是一个指针 ，但在使用前我们需要调用#include<time.h>的头文件，那知道了以上的知识，我们就可以设计随机数的生成了，如下：

srand((unsigned int)time(NULL));//根据时间戳生成随机数的种子
                                //srand的参数是time函数的返回值
                                //time的参数是个空指针，并且将其强制转换为int

     之后我们就只需要将输出的随机数限制在1到100之间，首先，我们得知道任何数除以100的余数都在0到99之间，那么在加上1不就正好是1到100吗？

int ret=rand() % 100 + 1;//生成随机数，赋值给ret

5.游戏的判断逻辑

       在完成了用户输入界面的设计，随机数生成的设计之后，我们就只需要解决游戏的主体内容，即如何判断玩家猜的数字与随机数的大小关系，玩家猜数字是进行多次猜测的，因此我们肯定需要一个循环，当玩家猜的数字大于随机数就输出“猜大了”，小于随机数就输出“猜小了”不停的判断输入直到玩家猜出正确答案，并且输出“恭喜你猜中了！”，设计如下：

  int guess = 0;//记录猜的值
  while (1)
  {
    printf("请输出一个1到100的数字：\n");
    scanf("%d", &guess);
    if (guess < ret)
      printf("猜小了\n");
    else if (guess > ret)
      printf("猜大了\n");
    else
    {
      printf("恭喜你猜中了！\n\n");
      break;
    }
  }

  在解决了各部分的设计需求后，加以组合我们就可以得到最后的完整代码了，当然还有别的设计思路和方法，笔者这里只是简单的举一个例子

6.游戏的完整代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
void screen()
{
  printf("--------------------------\n");
  printf("---------1.Play ----------\n");
  printf("--------------------------\n");
  printf("---------2.Esc  ----------\n");
  printf("--------------------------\n");
}
void game()
{
  //第一步，生成随机数字，范围在1--100之间
  int ret=rand() % 100 + 1;//生成随机数，赋值给ret
  //printf("随机数为%d\n", ret);//测试输出是否正常
  //第二步，猜数字
  int guess = 0;//记录猜的值
  while (1)
  {
    printf("请输出一个1到100的数字：\n");
    scanf("%d", &guess);
    if (guess < ret)
      printf("猜小了\n");
    else if (guess > ret)
      printf("猜大了\n");
    else
    {
      printf("恭喜你猜中了！\n\n");
      break;
    }
  }
}
int main()
{
  int input = 0;//记录选择
  srand((unsigned int)time(NULL));//根据时间戳生成随机数的种子
  do
  {
    screen();//打印屏幕菜单
    printf("请确认是否开始游戏:\n");
    scanf("%d", &input);
    if (input == 1)//选择1，开始游戏
    {
      printf("开始游戏，在1到100中猜数字\n");
      game();//生成随机数,并开始猜
    }
    else if (input == 2)//选择2，退出游戏
    {
      printf("退出游戏\n");
      break;
    }
    else//非法输入，重新正确输入
    {
      printf("输入错误，请重试：\n");
    }
  } while (input != 2);
  return 0;
}

7.运行示例      

        以上便是猜数字小游戏开发设计的全部思路和注意事项了，当然还有别的设计思路，笔者这里只是举一个具体的例子用于展示，看似短短的几十行代码中却蕴含着大量的知识，很值得我们锻炼思维能力和知识的巩固程度。