番外番外——猜数字游戏

猜数字习

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

写这个游戏之前我们先来学习一些必备知识

一、随机数的生成

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 
#include 
int main()
{
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	return 0;
}

第一次运行结果：

第二次运行结果：

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 
#include 
#include 
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，所以要对time进行强制类型转换
	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());
	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：

1 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：

猜数字
#include 
#include 
#include 

void game()
{
	int r = rand() % 100 + 1;
	int guess = 0;
	int count = 6;
	while (count)
	{
		printf("\n你还有%d次机会", count);
		printf("请猜数字\n");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess > r)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else if (guess < r)
		{
			printf("猜小了\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("游戏结束了\n");
				break;
			default:
				printf("选择错误，重新选择\n");
				break;
			}

		} while (input);
		return 0;
	}

三、结尾

这一课的内容就到这里了，下节课继续学习C语言的数组
如果内容有什么问题的话欢迎指正，有什么问题也可以问我！