C Primer Plus(6) 中文版 第12章 存储类别、链接和内存管理 12.3 掷骰子

12.3 掷骰子
最普遍的是使用两个6面骰子。在一些冒险游戏中，会使用5种骰子：4面、6面、8面、12面和20面。聪明的古希腊人证明了只有5种正多面体，它们的所有面都具有相同的形状和大小。各种不同类型的骰子就是根据这些正多面体发展而来。也可以做成其他面数的，但是其所有的面都不会
相等，因此各个面朝上的几率就不同。
计算机计算不用考虑几何的限制，所以可以设计任何面数的电子骰子。我们先从6面开始。
想获得1~6的随机数。然而，rand()生成的随机数在0~RAND_MAX之间。RAND_MAX被定义在stdlib.h中，其值通常是INT_MAX。因此，需要进行一些调整，方法如下。
1.把随机数求模6，获得的整数在0~5之间。
2.结果加1，新值在1~6之间。
3.为方便以后扩展，把第1步中的数字6替换成骰子面数。
#include /*提供rand()的原型*/
int rollem( int sides ){
    int roll;
    
    roll = rand() % sides + 1;
    return roll;
} 
我们还想用一个函数用于提示用户选择任意面数的骰子，并返回点数总和。
//diceroll.h
extern int roll_count;

int roll_n_dice(int dice, int sides);
/* diceroll.c -- dice role simulation */
/* compile with manydice.c           */
#include "diceroll.h"
#include
#include           /* for library rand()   */

int roll_count  = 0;          /* external linkage     */

static int rollem(int sides)  /* private to this file */
{
    int roll;
    
    roll = rand() % sides + 1;
    ++roll_count;             /* count function calls */
    
    return roll;
}

int roll_n_dice(int dice, int sides)
{
    int d;
    int total = 0;
    if (sides < 2)
    {
        printf("Need at least 2 sides.\n");
        return -2;
    }
    if (dice < 1)
    {
        printf("Need at least 1 die.\n");
        return -1;
    }
    
    for (d = 0; d < dice; d++)
        total += rollem(sides);
    
    return total;
} 
/* manydice.c -- multiple dice rolls                    */
/* compile with diceroll.c                              */
#include
#include              /* for library srand() */
#include                /* for time()          */
#include "diceroll.h"            /* for roll_n_dice()   */
/* and for roll_count  */
int main(void)
{
    int dice,roll;
    int sides;
    int status;
    
    srand((unsigned int) time(0)); /* randomize seed      */
    printf("Enter the number of sides per die, 0 to stop.\n");
    while (scanf("%d", &sides) == 1 && sides > 0 )
    {
        printf("How many dice?\n");
        if ((status =scanf("%d", &dice)) != 1)
        {
            if (status == EOF)
                break;             /* exit loop           */
            else
            {
                printf("You should have entered an integer.");
                printf(" Let's begin again.\n");
                while (getchar() != '\n')
                    continue;     /* dispose of bad input */
                printf("How many sides? Enter 0 to stop.\n");
                continue;         /* new loop cycle       */
             }
        }
        roll = roll_n_dice(dice, sides);
        printf("You have rolled a %d using %d %d-sided dice.\n",
               roll, dice, sides);
        printf("How many sides? Enter 0 to stop.\n");
    }
    printf("The rollem() function was called %d times.\n",
           roll_count);           /* use extern variable */
    
    printf("GOOD FORTUNE TO YOU!\n");
    
    return 0;
}

/* 输出：

*/

direroll.c加入了新元素。第一，rollem函数属于该文件私有。第二，为了演示外部链接的特性，该文件声明了一个外部变量roll_count。该变量统计调用rollem()函数的次数。这样设计有点蹩脚，仅为了演示外部变量的特性。第三，该文件包含以下预处理指令：
#include "direroll.h"
如果使用标准库函数，要在当前文件中包含标准头文件，而不是声明该函数。因为头文件中已经包含了正确的函数原型。我们效仿这一做法。把文件名放在双引号中而不是尖括号中，指示编译器在本地查找文件，而不是到编译器存储标准头文件的位置去查找文件。“本地查找”的含义取决于具体的实现。一些常见的实现把头文件与源代码文件或工程文件（如果编译器使用它们的话）放在同样的目录或文件中。 
//diceroll.h
extern int roll_count;

int roll_n_dice(int dice, int sides);
该头文件包含了一个函数原型和一个extern声明。由于direroll.c文件包含了该文件，direroll.c实际上包含了roll_count的两个声明：
extern int roll_count; //头文件中的声明（引用式声明）
int roll_count = 0; //源代码文件中的声明（定义式声明）
这样做没问题。一个变量只能有一个定义时声明，但是带extern的声明时引用式声明，可以有多个引用式声明。
因为该程序使用了srand()随机生成随机数种子，所以在大多数情况下，即使输入相同也很难得到相同的输出。注意，manydice.c中的main()访问了定义在direroll.c中的roll_count变量。
scanf( "%d", &sides ) == 1;
当输入遇到EOF时，scanf( "%d", &sides ) == 1;的结果为真。
可以通过多种方式使用roll_n_dice()。sides等于2时，程序模仿掷硬币，“正面朝上”为2，“反面朝上”为1（或者反过来也行）。
rand1()或rand()（不是rollem()）还可以用来创建一个猜数字程序，让计算机选定一个数字，你来猜。读者如果感兴趣可以自己编写这个程序。

/*
** 猜数字游戏 
*/
#include
#include
#include  

int main( void ){
    int number;
    int guess;
    
    srand( (unsigned int)0 );
    number = rand() % 100 + 1;
    do{
        printf( "Please input a number between 1 and 100(inclusive):" );
        scanf( "%d", &guess );
        if( number == guess ){
            printf( "the answer of guess is right!\n" );
        } else if( number > guess ){
            printf( "the answer of guess is smaller than number!\n" );
        } else{
            printf( "the answer of guess is larger than number!\n" );
        }
    } while( number != guess );
    
    return EXIT_SUCCESS;
}
/* 输出：

*/