循环预分支的应用实例之猜数字游戏

随机数在数学中的定义为随机数是专门的随机试验的结果。

下面我们来讲讲一下随机数生成的方法。

先让我们来看一下这道题目：

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了小的反馈，直到猜对，游戏。

在完成比较复杂的功能之前我们先来看一下如何生成随机数~

1.随机数的生成

最生成随机数的过程中，我们将会引入一些新的函数，如：rand,srand,time等等

1.1rand函数

在C语言的体系中存在一种函数，叫rand，这种函数可以产生随机数

函数的原型如下：(void无、空的含义，表示rand函数不要参数，且该函数的返回值为整型）

int rand(void);

void的返回值是一个伪随机数，这一点我们会在后文中展开，这个随机数的范围为0~RAND_MAX(RAND_MAX是依赖编译器实现的，在大部分编译器上为32767）

补：查看方法

#include<stdlib.h>
RAND_MAX//右击→转到定义，就会得到其的十六进制大小

注：在使用前打开工具箱<stdilb.h> 

我们在电脑上运行一次或多次发现结果均相同，由此我们可以推出一些结论。

虽然一次运行中产生的随机数是相对随机，但两次的生成结果完全一样，由此可说明这些数据是可以预测的。行

而结果也对是如此 ：rand函数生成的随机数是伪随机的，伪随机数不等同于真正的随机数，而是通过某种算法生成的，真正的随机数是无法预测下一个随机数是多少的，而rand函数产生的伪随机数是通过对一个叫做“种子”的基准值生成的随机数，之所以前⾯每次运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。

1.2srand函数

srand的作用为为初始化随机数生成器（“种子”）

函数的原型为：

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。（不加入一个具体的随机数，加入一个随时变化的值即可）

1.3time函数

在程序中我们一般是使用程序运行时的时间来作为随机数的种子（时间为一个时刻在发生变化的量）而在C语言中time函数可以获取时间。

其函数原型为：

time_t time (time_t*timer);

time 函数会返回当前的(运行程序的时候）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。(int/long long)

一直在变化，不存在重复的种子。

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>

如果我们仅用其返回值，不用储存其结果时，我么们可以这样描述：

time(NULL);//调用time函数的返回时间戳，这里没有接收返回值

生成随机数：

#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));//强制转换，类型不同，本质相同
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 return 0;
}

注：srand函数是不用反复调用，一次运行的程序中调用一次就可以了！

2.设置随机数的范围

如：当我们要设置0~99的随机数的时候：rand（）%100；//余数的范围是0~99

那么100~200的随机数就可以用：rand（）%（200-100+1)

由此我们可以退出来一个结论：如果要⽣成a~b的随机数：

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

3.猜数字游戏的实现

最终我们有如下代码：

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

void+函数名：自定义函数（相当于取外号，用一个自定义代替一堆命令），void即不用返回值，要实现相应的功能的时候可以调用。

注：有以下几个大坑：

①不能把int r+rand()%100+1放入while（1）循环中

②不要把逻辑写反了

结语

通过这个例子我们可以看出，选择与分支是一件很有力的武器，用好它，可以实现许多功能。

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