C语言编写猜数字游戏及随机数生成方法

C语言编写猜数字游戏及随机数生成方法

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前言

对于C语言初学者来说，当我们的翻开课本咕叽咕叽读完C语言概述后，就会紧接着面临C语言控制语句（顺序，选择和循环），然后不约而同都会面临用三大控制语句编写猜数字游戏的问题。这的确是一个比较容易编写的小游戏，但同时也是一个很好练习机会，不仅仅让我们充分利用所学知识完成对程序的编写，同时也引导我们思考如何用C语言生成随机数。

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一、猜数字小游戏

内容：

首先我们要了解一下什么是猜数字。顾名思义，就是随机指定一个数字，然后让人猜数，通过反馈的信息(猜大了或者猜小了）来逐渐锁定最终值。

步骤：

定义好我们程序的目标后，我们就要开始对程序进行设计，要有一个明确的步骤。
1.首先我们需要提升游玩者体验，就应该有一个菜单。
2.其次游玩者可能需要循环往复玩这个游戏，我们就应该将游戏放入循环体内。
3.最后才是我们对于游戏具体的设计。在游戏具体设计内，我们需要让系统生成一个随机数，然后让游玩者输入一个数字，通过对二者的比较，反馈信息，以便让游玩者逐渐接近具体目标。

代码的实现：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  //防止sancf报安全性错误
#include//time()函数头文件
#include//rand(),srand()函数头文件
#include//printf(),scanf()函数头文件
void menu()//进入游戏对菜单的打印
{
	printf("***************************\n");
	printf("******** 1. play **********\n");
	printf("******** 0. exit **********\n");
	printf("***************************\n");
}

int main()
{
	int input = 0;//定义一个变量input，存放用户输入的值
	do
	{		    //函数可以简单理解为对一段代码的封装。
		menu();//这是菜单的打印，利用函数可以避免主函数过于冗长
		printf("请选择（1/0）:>");//让用户输入1开始玩游戏，0则退出游戏
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();//游戏具体实现
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误\n");
		}
	} while (input);//0为假，非0为真，真则会重新进入循环体，假则会退出循环体
	return 0;
}

然后就是对游戏具体实现的思考，首先我们要生成一个随机数，现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数，它们就是rand()和srand()函数。

void game()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));//为rand()函数重新“播种”，使得rand()产生随机值（rand()产生的随机值我们称为“种子”）发生变化  （具体我们在第二节详细解释）
	int ret = rand()%100+1;//生成的随机值1-100
	int guess = 0;
	while (1)
	{
		printf("请猜数字:>");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess > ret)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else if (guess < ret)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else
		{
			printf("猜对了\n");
			break;
		}
	}
}

但实际上我们不太喜欢将rand()和srand()函数放得太近，因为这样子反复运行程序还是容易使得rand()函数产生相近的值，所以我们比较提倡将srand()函数放到主函数中，事实上每次用到rand()函数只需要srand()函数“播种”一次即可。接下来展示就是猜数字游戏所示全部代码：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  //防止sancf报安全性错误
#include//time()函数头文件
#include//rand(),srand()函数头文件
#include//printf(),scanf()函数头文件
void game()
{
	int ret = rand()%100+1;//生成的随机值1-100
	int guess = 0;
	while (1)
	{
		printf("请猜数字:>");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess > ret)
		{
			printf("猜大了\n");
		}
		else if (guess < ret)
		{
			printf("猜小了\n");
		}
		else
		{
			printf("猜对了\n");
			break;
		}
	}
}
void menu()//进入游戏对菜单的打印
{
	printf("***************************\n");
	printf("******** 1. play **********\n");
	printf("******** 0. exit **********\n");
	printf("***************************\n");
}

int main()
{
	int input = 0;//定义一个变量input，存放用户输入的值
	srand((unsigned int)time(NULL));//为rand()函数重新“播种”，使得rand()产生随机值（rand()产生的随机值我们称为“种子”）发生变化  （具体我们在第二节详细解释）
	do
	{		    //函数可以简单理解为对一段代码的封装。
		menu();//这是菜单的打印，利用函数可以避免主函数过于冗长
		printf("请选择（1/0）:>");//让用户输入1开始玩游戏，0则退出游戏
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();//游戏具体实现
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("输入错误\n");
		}
	} while (input);//0为假，非0为真，真则会重新进入循环体，假则会退出循环体
	return 0;
}

代码运行截图：

二、随机数生成的方法

接下来我们对刚刚展示的利用C语言生成随机数做一个具体解释。
现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数，它们就是rand()和srand()函数。
然后我们用MSDN软件查看一下对于rand()和srand()函数的表述：

1.int rand( void )
Generates a pseudorandom number(生成伪随机数)

The rand function returns a pseudorandom integer in the range 0 to RAND_MAX（rand函数返回一个范围为0到RAND_MAX的伪随机整数）(C语言规定RAND_MAX值为32767)
此时我们编写一个代码尝试一下：

void main(void)
{
	int i;
	for (i = 0; i < 10; i++)
		printf("%d ", rand());
	printf("\n\n\n\n");
}

不难发现运行两次后，会重复出现一样的数字，这就违背了我们想要随机的本意。实际上，rand() 函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数值按照某个公式推算出来的，这个数值我们称之为“种子”，种子和随机数之间的关系是一种正态分布关系，种子在每次启动计算机时是随机的，但是一旦计算机启动以后它就不再变化了；也就是说，每次启动计算机以后，种子就是定值了，所以根据公式推算出来的结果（也就是生成的随机数）就是固定的。

返回MSDN软件继续查看关于rand()函数描述：
Use the srand function to seed the pseudorandom-number generator before calling rand.（在调用rand之前，使用srand函数为伪随机数生成器播种）

2.void srand( unsigned int seed )
Sets a random starting point.（设置随机起点）

而要让 srand()函数随机播种，我们则必须让参数是一个随机值，这就产生悖论。所以前辈们在实际开发中，就用时间作为参数，只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同。而要得到时间则又引出了另一个函数time()函数

3.time_t time( time_t *timer )
Gets the system time.（获取系统时间。）

time()函数返回类型为time_t，time_t 实际在C语言中被定义为长整型，而srand()函数参数为unsigned int（无符号整形），所以要强制类型转换，而且不需要为time()函数设置参数，故用空指针NULL代替。

最后我们得到srand()函数设置随机数起点写法

srand( (unsigned int)time( NULL ) );

最后我们试验一下：

#include
#include
#include
void main(void)
{
	int i;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	for (i = 0; i < 10; i++)
		printf("  %6d\n", rand());
}

总结

希望能够对你有所帮助，因为我也是第一次尝试写技术性博客，如有问题，烦请指正，谢谢你的阅览。