分支与循环语句练习——用C语言设计一个猜数字游戏吧（随机数的生成）

Posted 2022-02-06 干脆面la

前言

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      为了能够获得更多关于使用分支与循环语句的经验，现在编写一个简单的游戏程序。这个程序产生一个1~100的随机数，用户尝试尽可能少的次数猜出这个数。

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目录

前言

 1 下面是这个程序运行时用户将看到的

2 整体构思

2.1 main函数

2.2 menu()函数

2.3 game()函数

2.3.1 利用rand()函数生成1~100随机数

 2.3.2 srand()函数 

2.3.3 time函数

2.3.4 交互过程 

3 完整代码奉上 

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正文开始...

 1 下面是这个程序运行时用户将看到的

• 猜数字游戏
• 电脑随机生成一个1~100之间数字
• 用户猜小了，电脑会告诉：猜小了
• 用户猜大了，电脑会告诉：猜大了
• 玩家猜对了，电脑会告诉：恭喜你，猜对了

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  运行结果如下：

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2 整体构思

这个程序需要完成几个任务：

1. 打印菜单
2. 选择开始游戏 or 退出游戏
3. 生成随机数
4. 猜测神秘数
5. 与用户交互直到选出正确数
6. 选择继续开始游戏 or 退出游戏

因此我们可以写下主函数的框架：

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2.1 main函数

分析过程：

1. 进入程序需要先打印菜单，并且选择1(开始游戏)/0(结束游戏)来开始游戏或结束游戏。
2. 我们知道当程序一运行起来就要打印菜单并且输入选择开始or结束，因此选择用do...while循环来编写程序。
3. 而input就是我们选择的对菜单进行的选择1(开始游戏)/0(结束游戏)，用input作为while的判断条件恰好使输入1的时候条件为真继续循环，而输入0的时候条件为假结束循环。

int main()

	int input = 0;
	do 
	
		//打印菜单
		menu();
		printf("Please select:>");
		scanf("%d", &input);
		switch(input)
		
		case 1://输入1开始游戏，调用game()函数
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\\n");//输入0结束游戏，并且循环结束
			break;
		default:
			printf("选择错误\\n");//输入其他数字会显示输入错误，并继续重新输入
			break;
		
	 while (input);
	return 0;

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2.2 menu()函数

menu函数的实现其实很简单，就是通过printf函数来打印相关内容

void menu()

	printf("**************************\\n");
	printf("*****    1.start     *****\\n");
	printf("*****    0.exit      *****\\n");
	printf("**************************\\n");

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2.3 game()函数

分析过程：

1. 电脑生成1~100随机数
2. 用户猜数字
3. 用户每猜一次就会告诉用户猜大or猜小
4. 用户猜对了就返回主函数

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   2.3.1 利用rand()函数生成1~100随机数

        C语言中生成随机数的方法是rand()函数

        我们先来通过文档看看该怎么使用rand函数

 转到定义得知RAND_MAX是一个十六进制数0x7fff也就是说返回一个十进制为0~32767的int

文档说到必须在使用rand函数前使用srand函数，我们尝试下如果不使用会怎么样：

void game()

	int r = rand();
	printf("%d\\n", r);

第一次运行程序： 

第二次运行程序： 

 我们发现两次运行生成的随机数居然是相同的，这明显不是我们想要的结果。

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 2.3.2 srand()函数 

srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的“随机”。

 当我们将种子值设为1时，我们发现随机数都为41

void game()

	srand(1);
	int r = rand();
	printf("%d\\n", r);

 当我们将种子值设为100时，随机数又全为365

 因此，种子值决定了随机数生成的值，因此我们要思考，什么参数是可以不断变化的，从而实现真正意义上的“随机”，这里我们可以将种子值设为不断变化的时间，这里我们又要引用time()函数。

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2.3.3 time函数

 由于time返回的值是time_t，而time_t转为定义我们发现它实际上通过typedef定义的整型

而srand函数需要的参数是unsigned int，因此我们需要对time函数强制类型转换为unsigned int，通过整理，我们只需要把代码写成这样，就可以在真正意义上生成随机数。

void game()

	srand((unsigned int)time(NULL));//设置随机数的生成器
	int r = rand();
	printf("%d\\n", r);

 但是这里还有一点是错误的，就是设置随机数的生成器只需要在整个工程中设置一次就可以了，如果在game()函数中创造随机数，如果输入快点会发现生成一样的随机数，如下图：

 因此我们把它放在main函数里才是正确的打开方式，这时我们无论输入多快，随机数值都不会重复，如下图： 

 

那么我们在设计程序时想要设置的数字时1~100之间的数字，我们要怎么做呢？

首先我们用r=rand()%100，r的范围就是0~99；

那么再加上1:r=rand()%100+1，r的范围就是1~100。

 至此我们就成功生成随机数了：

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2.3.4 交互过程 

接下来就是猜数字及电脑与用户交互的过程，如下图代码：

void game()

	printf("请猜一个1~100的数字:>\\n");
	//生成随机数
	int r = rand() % 100 + 1;
	int guess = 0;
	int count = 0;
	while(1)
	
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < r)
		
			printf("猜小啦,请继续\\n");
			count++;
		
		else if (guess > r)
		
			printf("猜大啦,请继续\\n");
			count++;
		
		else
		
			printf("恭喜你,猜对啦！\\n");
			count++;
			printf("总共猜了%d次~\\n", count);
			break;
		
	

3 完整代码奉上 

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

void menu()

	printf("**************************\\n");
	printf("*****    1.start     *****\\n");
	printf("*****    0.exit      *****\\n");
	printf("**************************\\n");

void game()

	printf("请猜一个1~100的数字:>\\n");
	//生成随机数
	int r = rand() % 100 + 1;
	int guess = 0;
	int count = 0;
	while(1)
	
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < r)
		
			printf("猜小啦,请继续\\n");
			count++;
		
		else if (guess > r)
		
			printf("猜大啦,请继续\\n");
			count++;
		
		else
		
			printf("恭喜你,猜对啦！\\n");
			count++;
			printf("总共猜了%d次~\\n", count);
			break;
		
	


int main()

	int input = 0;
	srand((unsigned)time(NULL));
	do 
	
		//打印菜单
		menu();
		printf("Please select:>");
		scanf("%d", &input);
		switch(input)
		
		case 1://进入游戏
			game();
			break;
		case 0://退出游戏
			printf("退出游戏\\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\\n");
			break;
		
	 while (input);
	return 0;

（完）