【C语言】分支和循环专题应用

写一个猜数字游戏
游戏要求：

• 电脑自动生成1-100的随机数
• 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者小了的反馈，直到猜对，游戏结束。

1、随机数生成

1.1rand

C语言提供一个rand的函数，这个函数可以生成随机数，函数的结构如下：

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实现的，大部分的编译器显示的数值为32767。

rand函数的使用需要包含一个头文件：<stdlib.h>
下面我们通过代码来测试一下rand函数，这里多次调用几次rand函数，产生6个随机数：

多次运行得到的随机数都和第一次得到的结果是一样的，这是为什么呢？

深入了解后，我们发现，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。真正的随机数是无法预测下一个值是多少的。而rand函数是对一个叫做“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，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函数介绍

C语言中又提供了一个srand函数，用来初始化随机数生成器的，srand的语法如下：

void srand (unsigned int seed);

程序在调用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。

简言之，就是srand种子如果是随机的，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，这样就显得矛盾了。

1.3 time函数介绍

在程序中我们一般使用程序运行的时间作为种子，这是因为时间时刻随时在发生变化，得到的种子也是不同的。

C语言中提供了一个time函数，就可以获得这个时间，time函数的语法如下：

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s，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的指针的时候，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函数需要包含的头文件为：time.h

如果只是让time函数返回时间戳，可以按照如下代码写：

time(NULL);

有了time函数的知识做铺垫，我们就可以改写一下之前随机数的代码：

注意：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的随机数，方法如下：

rand()%100+1;

如果要生成100-200的随机数，方法如下：

rand()%(200-100+1)+100;

以此类推，如果要生成a-b的随机数，方法如下：

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

2、猜数字游戏的代码及实现

有了上面知识的铺垫，我们就可以通过运用这些知识来写出猜数字游戏的代码了。
代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{
	int r = rand() % 100 + 1;
	int guess = 0;
	while (1)
	{
		printf("请开始猜数字>:");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < r)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else if (guess > r)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜您，猜对了\n");
				break;
		}
	}

}


void menu()
{
	printf("********************\n");
	printf("******1.play********\n");
	printf("******0.exit********\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;
}

如果需要限制猜数字次数，我们还可以这么写：

#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("您还有%d次机会\n", count);
		printf("请开始猜数字>:");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < r)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else if (guess > r)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else
		{
			printf("恭喜您，猜对了\n");
			break;
		}
		count--;
	}
	if (count == 0)
	{
		printf("很抱歉，次数已用完，游戏结束，正确的值是%d\n",r);
	}

}


void menu()
{
	printf("********************\n");
	printf("******1.play********\n");
	printf("******0.exit********\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;
}

完结。