【C语言篇】猜数字游戏(赋源码)

简介: 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。

猜数字游戏


前言


在前两篇博客对于分支和循环语句进行了详细的介绍:


分支语句详解

循环语句详解


我们就可以写一写稍微有趣的代码了,比如:


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


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 <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());
    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?



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。


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。


如果说给srand的种⼦是rand生成的随机数,这显然是不行的(类似先有鸡还是先有蛋的哲学问题🤣)


所以我们需要采用其他办法让rand的种子发生变化

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);

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,函数会将这个返回的差值放在timer指向的内存中。


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

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。


设置随机数生成范围


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;//余数的范围是0~99 

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)

猜数字游戏的实现


这里我们猜数字范围设定在1-100,,自己根据上述随机数生成设置就可以了


既然是游戏,就得来个菜单:


使用函数分装,main函数中直接调用就可以了

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

接下来基本逻辑是:

  • 初始化随机数种子
  • 用户输入相应数字,执行相应操作
  • 使用switch分支语句
  • case 1:玩游戏
  • case 0:退出游戏
  • default:重新输入
  • 游戏可以一直玩,使用循环,这里先打印菜单,至少执行一次,使用do while很符合
int main()
{
    srand((unsigned int)time(NULL));
    int input = 0;
    do
    {
        menu();
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
            case 1:
                game();
                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;
}

然后就是游戏实现的逻辑,同样使用函数分装,直接调用即可

  • 生成随机数
  • 使用循环,设定猜数字游戏的限制
  • 循环内部针对玩家输入不同情况使用if...else语句
void game()
{
    int count = 5;
    int a = rand() % 100 + 1;
    int guess = 0;
    while (count)
    {
        printf("你还有%d次机会\n", count);
        printf("请输入1-100之内的数字:");
        scanf("%d", &guess);
        if (guess > a)
            printf("猜大了\n");
        else if (guess < a)
            printf("猜小了\n");
        else
        {
            printf("猜对了\n");
            break;
        }

        count--;
    }
    if (count == 0)
        printf("很遗憾你没有猜出来\n");
}

不过注意猜数字次数限制不要太低也不要太高,比如;如果范围是100,那使用二分查找最多猜7次就可以猜出来了(27=128>100),所以设置次数时注意一下,自行提高或降低难度😜😁


完整版:

//猜数字,数字范围为1-100
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
void menu()
{
  printf("***********************\n");
  printf("******    1. play *****\n");
  printf("******    0. exit *****\n");
  printf("***********************\n");
}
void game()
{
  int count = 5;
  int a = rand() % 100 + 1;
  int guess = 0;
  while (count)
  {
  printf("你还有%d次机会\n", count);
  printf("请输入1-100之内的数字:");
  scanf("%d", &guess);
  if (guess > a)
    printf("猜大了\n");
  else if (guess < a)
    printf("猜小了\n");
  else
  {
    printf("猜对了\n");
    break;
  }

  count--;
}
  if (count == 0)
    printf("很遗憾你没有猜出来\n");

}
int main()
{
  srand((unsigned int)time(NULL));
  int input = 0;
  do
  {
    menu();
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1:
      game();
      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;
}

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