阶段练习——猜数字游戏

阶段练习——猜数字游戏

掌握了前⾯学习的这些知识，我们就可以写⼀些稍微有趣的代码了，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。

一、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？

1.1 rand函数

C语⾔提供了⼀个函数叫 rand，这函数是可以生成随机数的。

函数形式如下：

int rand (vodi)
			|
		rand无需传参		

rand函数的使⽤需要包含⼀个头⽂件是：stdlib.h
rand函数会返回⼀个伪随机数（即rand函数会根据一个基准数字（种子），按照一定的运算规则得出一个随机数），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。

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;
}

代码运行结果：

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。如果生成不同的随机数，就要让种子是变化的。

1.2 srand函数

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。

所以，我们不妨换一种思路，我们的目的是让srand函数的种子无时无刻都在变化，那么，在计算机中什么是一直在变化的呢？
没错！那就是计算机内的时间！

1.3 time函数

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。

函数形式如下：

time_t time(time_t* timer);

time函数的时候需要包含头⽂件：time.h
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。
如果只是让time函数返回时间戳，那我们可以这样写：

time（NULL）;

到这里，我们就可以让生成随机数的代码改写成如下形式：

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

int main()
{
	 srand((unsigned int)time(NULL));
	 //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
	 printf("%d\n", rand());
	 printf("%d\n", rand());
	 printf("%d\n", rand());
	 printf("%d\n", rand());
	 printf("%d\n", rand());
	 return 0;
}

代码运行结果：

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。

1.4 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)；

二、猜数字游戏实现

参考代码：

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


void menu()  //美化界面，在游戏开始前打印一个菜单
{
	printf("**********************************\n");
	printf("********** 1. paly game **********\n");
	printf("********** 0. exit game **********\n");
	printf("**********************************\n");

	printf("请选择：");
}

int game()
{
	int r = 1 + rand() % (100 - 1 + 1);    //生成1-100的随机数
	int input = 0;
	while (1)
	{	
		scanf("%d", &input);
		if (input > r)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		if (input < r)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		if (input == r)
		{
			printf("恭喜你，猜对了。 随机数是：%d\n", r);
			break;
		}
	}
	return 0;
}

int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));   //利用时间改变随机数的种子
	int choose = 0;  //变量用来保存用户的选择
	do   //使用do-while循环实因为无论怎样，都要先执行一遍游戏
	{
		menu();
		scanf("%d", &choose);
		switch (choose)
		{
			case 1:
				printf("游戏开始，请输入你猜的数字：\n");
				game();
				break;
			case 0:
				printf("游戏结束\n");
				break;
			default :
				printf("输入错误，请重新选择。\n");
				break;
		}
	} while (choose);    //利用choose的输入值，如果输入0，可直接结束程序
	return 0;
}