随机数的生成+猜数字游戏

Posted 2021-08-27 Chaser Feng

随机数的生成：
关于随机数的生成，如果你去百度，你会看到这样的两段代码：

srand((unsigned int)time(NULL));
int ret=rand();

那么随机数到底是如何生成的呢？在编程中有哪些应用呢？接下来我们一起来看一下它产生的原理吧。
在MSDN或网站 www.plusplus.com 中可以看到这个函数的功能和用法：

上图中红色方框中的RAND_MAX又是什么呢，这里我们可以在VS中查看它的定义

可以看出它为一个0x7fff（16进制）的数，转换为10进制也就为32767，所以rand函数可以产生0—32767之间的随机数，代码示例如下：

可以看到，当用一个循环来生成5个随机数时，屏幕上就出现了5个不一样的数字，但细心的你一定会发现，当程序在次运行时，屏幕上仍是原来的5位数字，两次数字完全相同，这又是为啥？原来在上图rand函数的定义中蓝色方框中说道在使用rand函数之前需要用到srand函数。
接下来看看srand函数的定义：

srand函数的功能是设置一个随机数的起点，且它的参数为一个无符号整型并且无返回值。下面我们再来测试一下功能：


我们可以看出来，当srand（）中的参数不同时，生成数字也不一样，所以只有保证srand中的参数一直在变动才能够保证生成的数字不一样，才能够实现随机数的生成，那么怎样才能保证参数一直为一个变量呢？
这是我们就想到了在电脑上有一个东西是时刻发生变化的，那就是时间，这里就来介绍一个概念，那就是时间戳。
时间戳：当前时间与计算机起始时间的差值，单位是秒。（计算机起始时间：1970-01-01 08:00:00）

每一秒的时间戳都不一样，所以我们只要将时间戳传入srand函数即可，这时我们就要用到time函数，因为time函数的返回值就是时间戳。

可以看出time函数的参数为time_t型的指针，返回值是time_t型，这里细说一下time_t的定义：


我么可以看到，time_t就是int型被typedef重定义了，实质上仍为int型。而我们也不需要向time中传入任何指针 ，传入空指针（NULL）即可 。形式为
time（NULL）,但是srand函数的参数为 unsigned in t型，所以我们就需要将time函数的返回值强制性转化会 unsigned int 型，也就是( unsigned int )time( NULL)。所以最终代码为：

int main()
{
	int n = 5;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	while (n)
	{
		int ret = rand();
		printf("%d\\n", ret);
		n--;
	}
	return 0;
}

这样每次运行代码后才会正真意义上产生随机数。
下面就运用产生随机数的功能来编写一个猜数字的小游戏吧。

猜数字游戏的步骤：
1.随机产生一个1-100之间的数字
2.猜数字
3.若猜对了，就恭喜你，游戏结束
4.若猜错，会提示猜大了还是猜小了，然后继续猜，直到猜对
代码实现如下：

#include<stdio.h>
#include<time.h>
void menu()
{
	printf("**********************\\n");
	printf("******* 1.play *******\\n");
	printf("******* 2.exit *******\\n");
	printf("**********************\\n");
}
void game()
{
	int ret = rand() % 100 + 1;//巧妙的运用%运算，得到1-100之间的数
	int guss = 0;
	while (1)
	{
		printf("请猜测数字：\\n");
		scanf("%d", &guss);
		if (ret < guss)
		{
			printf("猜大了\\n");
		}
		else if (ret > guss)
		{
			printf("猜小了\\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜你，猜对了\\n！");
			break;
		}
	}
}

int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));//放在主函数中为了保证每局猜的数字
	do                              //不会随着游戏的进行而变化。
	{
		menu();//菜单函数
		printf("请输入选项：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("游戏开始\\n");
			game();//游戏函数
			break;
		case 0:
			printf("游戏结束\\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误，请重新输入\\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

运行效果

提示：
如何生成规定范围内的随机数？如上代码
生成1-100之间的随机数，可写为: int ret = rand() % 100 + 1
生成两位的随机数，可写为：int ret=rand()%90+10
生成三位的随机数：int ret=rand()%900+100

还有其他类型的随机数同上道理，就不做多的阐述了。