6.生成随机数、猜数字游戏（rand函数、srand函数、time函数）

1.生成随机数

1.1 rand函数

函数原型如下：

int rand(void);

所需头文件：stdlib.h

作用：调用后随机返回一个伪随机数，随机数范围为0~RAND_MAX之间，大部分编译器上为32767（rand函数 ctrl+鼠标左键 打开 里面定义为：#define RAND_MAX 0x7fff）

伪随机数：之所以是伪随机数，是因为rand()函数是基于一个叫"种子(seed)"的基准值运算生成随机数的。
关于种子seed：rand函数中默认种子基准值为1
所以要使用srand()函数（后面会提到）来初始化seed的基准值

示例：

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

我这里调用了3次rand函数，结果如下：
41
18467
6334
接下来我又重新反复执行程序多次，结果随机数没变，一直是这几个数
这里就是所谓的伪随机数，所以，通过调用srand()函数改变**种子(seed)**来实现随机数的真正变化

1.2 srand函数

函数原型如下：

void srand(unsigned int seed);
srand()中参数为一个非负的整型seed
这个非负的整型seed，就是所谓的种子，决定rand()函数返回的随机数

作用：初始化随机数的生成器
函数本质：即srand(unsigned int seed)中seed得是随机的，rand()函数才能生成真正的随机数

问题：听上去是不是有点矛盾？
rand()生成随机数 需要seed为随机值，
srand(seed)定义seed时，也需要一个随机值，rand的随机数都还没生成，那随机数哪里来呢？

解决方法：只要seed值时刻发生变化，就可以使rand调用函数时每次都不一样
所以接下来要用到time()函数

1.3 time函数

原因：使用程序运行的时间来作为种子的初始值，因为时间时刻在发生变化

函数原型如下：

time_t time(time_t * timer);

所需头文件：time.h

作用：time()函数 参数为NULL时，返回当前时间戳；如果timer为非NULL指针的话，函数会将时间戳放到timer指向的内存中带回去

时间戳：即1970年1月1日0时0分0秒到现在程序运行的时间差值，单位是秒
返回类型为time_t，本质上就是long（32位长整型）或者long long（64位长整型）

示例：生成随机数

#include 
#include 
#include 
int main() {
	//time()函数 参数为NULL时，返回当前时间戳，作为种子
	//因为srand函数的参数时unsigned int类型，所以将time函数的返回值类型强制转换
	unsigned int seed = (unsigned int)time(NULL);
	//初始化seed
	srand(seed);
	//调用rand() 并打印随机数
	printf("调用随机值(整型)：%d\n", rand());
	return 0;
} 

结果：随着时间时刻在变化，每次生成的随机数都不一样
注：srand函数在一个程序中只需要调用一次即可，不需要反复调用！

1.4 设置随机数的范围

例如：我们要生成0~99之间的随机数，方法如下

 rand() % 100;//余数的范围为0~99

原理：
rand()返回值的范围为0-32767，按照位数来看，范围为【万位~个位】
万位级别的数 % 100 = 此数后两位 例：32699 % 100 = 99    32600 % 100 = 0
千位级别的数 % 100 = 此数后两位 例：3299 % 100 = 99    3200 % 100 = 0
百位级别的数 % 100 = 此数后两位 例：199 % 100 = 99    100 % 100 = 0
个、十位级别的数 % 100 = 此数本身 例：99 % 100 = 99    0 % 100 = 0

根据上述结论，要生成1~100之间的随机数，方法如下

 rand() % 100 + 1;//余数的范围为1~100

若要生成100~200之间的随机数，方法如下

 100 + rand() % (200 - 100 + 1);//余数的范围为0~100，加100后就是100~200

总结：如果要生成a-b之间的随机数，方法如下

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

2.猜数字游戏

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include 
void game() {
	int num = rand() % 100 + 1;//生成随机数(范围1-100)
	int guess = 0;//初始化 输入猜的数字
	int count = 5;//设置挑战次数

	while (count)
	{
		printf("你还有%d次机会，请输入你猜的数字：",count);
		scanf("%d", &guess);
		
		if (guess < num)
		{
			printf("猜小了\n");
			
		}
		else if (guess > num)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else
		{
			printf("猜对了！\n");
			break;
		}
		count--;
	}
	if (count == 0)
	{
		printf("你失败了，正确答案是：%d\n",num);
	}
}

void menu() {

	printf("********************\n");
	printf("***  1.开始游戏  ***\n");
	printf("***  2.退出游戏  ***\n");
	printf("********************\n");
}

int main() {
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));//初始化种子，让rand()可以调用随机数
	do
	{
		menu();
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 2:
			printf("游戏结束\n");

			//这里的break跳出的是switch结构，不用goto弹出游戏结束后还会继续循环菜单
			goto out;
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择\n");
			break;
		}
	} while (input);

	out:
	printf("成功退出游戏");
	return 0;
}

运行效果