4、原来可以这样理解C语言_分支与循环下

目录

1. 随机数⽣成

1.1 rand

1.2 srand

1.3 time

1.4 设置随机数的范围

2. 猜数字游戏实现

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     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

1. 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？

1.1 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。

        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。

1.2 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。

        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。

1.3 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

//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;
}

多运⾏⼏次看看，每次的运⾏就有差异了。

注：截图只是当时程序运⾏的结果，你的运⾏结果不⼀定和这个⼀样）
        

        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)

2. 猜数字游戏实现

参考代码：

#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;
}

还可以加上猜数字的次数限制，如果5次猜不出来，就算失败.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{
int r = rand() % 100 + 1;
int guess = 0;
int count = 5;
while (count)
{
    printf("\n你还有%d次机会\n", count);
    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;
        }
        count--;
        }
        if (count == 0)
        {
        printf("你失败了，正确值是:%d\n", r);
        }
    }
    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;
}