【C语言】猜数字游戏的实现与解析（可能是本年度最详细的代码实现与解析）

  前言：

  在写这一篇博客之前，我一直在想要用什么样的方式给大家展现出来，是先把整个工程完成再去讲每段代码？还是按照代码的实现过程去一步一步推进？或许两者随便哪个都行，但是我觉得，如果想要把一个知识点讲透了，让读者能够跟着自己的文章一起去思考，并且能够独立完成这个项目，那么，我需要做的就不止这点了。

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目录

                              前言：

                     项目功能的逐步实现：

                  一：开始前的准备，需求分析

                  二：项目模块化

                  三，函数的实现

              1，main函数的设计

              代码解析：

     1）引用头文件的作用：

     2）使用do while循环的逻辑：

     3）switch 语句选择在本程序中的原理：

      函数测试：

              2，封装函数功能实现

       1）menu函数封装：

       2）game函数封装

              代码解析：

         1）生成随机数实现原理及方法：

2）设置所生成随机数范围的方法：

3）设置次数的逻辑：

  代码测试：

                  四，项目的总体预览：

            test.c

            game.c

           game.h

                  五，作者的话：

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项目功能的逐步实现：

  一：开始前的准备，需求分析

  作为一个1~100之间的猜数字游戏，需求分析如下：

1. 游戏开始菜单
2. 进入游戏后，需要随机生成一个1~100之间的随机数
3. 当我们在猜数字时，要根据与被猜数的距离给出相应的提示
4. 设置猜的次数，超过次数则游戏结束
5. 游戏结束时需要能够继续让用户选择是否继续游戏

二：项目模块化

  在项目中，我本人比较建议大家尽量进行函数模块化，这样可以使代码逻辑更加清晰，不论是自己还是别人都能够很好地去阅读代码。

  例如：本项目我会分成三个模块：

1. test.c ————用于存放main函数
2. game.c————用于存放自己封装的函数
3. game.h————头文件，用于存放整个项目的声明

三，函数的实现

  1，main函数的设计

  在写函数的功能之前，我们应当先想清楚程序的运行逻辑，故在写main函数时，若是需要什么功能，可先写个函数名以及他的功能，等主函数完成后，再去一一实现，这样有利于逻辑思考的连续性。

  根据需求分析得：该游戏需要提前打印菜单，并且用户可以选择开始或退出游戏，与此同时，该游戏在结束时需要能够让客户自行选择是否继续游戏。代码如下（选择用截图是因为编译器对关键字有颜色区分，可以看得清楚一点）：

  代码解析：

     1）引用头文件的作用：

       在代码第十行（左边行号）处有一段代码：#include “game.h” ，这个是包含我们自己所创建的头文件的作用 ，这样一来我们就可以把所有的函数引用，库函数头文件包含等等，通通写进game.h中，而我们只需要在主函数前包含这一个文件即可，如此可以使得代码看起来更简洁干净。

      （  如果是包含库函数的头文件就是写成：#include <头文件名>，若是包含我们自己创建的头文件，就写成：#include “头文件名”）

     2）使用do while循环的逻辑：

        之所以使用do while循环，主要是因为无论用户是否开始游戏，函数都会先打印菜单。

     3）switch 语句选择在本程序中的原理：

       在主函数中，我设定了局部变量 input，并将其作为do while循环的判断条件。

       在do while循环的判断条件中，非0为真，0为假。所以1为真，我们可以在case 1 下存放游戏函数，当用户输入1时，便会开始游戏，并且在游戏结束时break跳到do while判定，因为1为真，故继续执行循环，打印菜单...以此类推

       而0为假，当用户输入0时，程序跳到case 0 语句再执行break跳出循环来到do while判定，因为0为假，故循环结束，退出游戏

        而且为了防止用户乱输入，我们还应当加上 default 以纠正。 （default：根据用户输入的值，执⾏相应的 case 分⽀。如果找不到对应的值，就执⾏ default 分⽀）

  函数测试：

    main函数的逻辑完善后，我们还应当检验其是否能够以正确的方式输出我们想要的值，该代码输出如下：

  可以看到，输出正常，证明逻辑没有出错。

 2，封装函数功能实现

    1）menu函数封装：

  根据需求分析得，当用户执行程序时，需要菜单来选择自己是开始游戏或者退出游戏，所以我们需要封装一个 menu 函数用于打印菜单。而封装的 menu 函数放入game.c的源文件中（game.c也需要包含头文件game.h）。如下图：

  menu函数：这是我们自己封装的一个函数，主要作用就是打印菜单，所以无需传参，并且无需返回值，所以函数形式为：void menu();。
 

  当我们完成函数的封装后，需要将函数的声明写入头文件中，如下：
​

2）game函数封装

  根据需求分析，可以得出game（）函数应当具备以下功能：

   1，随机生成一个1~100之间的随机数

   2，当我们在猜数字时，要根据与被猜数的距离给出相应的提示

   3，设置猜的次数，超过次数则游戏结束

函数如下：

  该函数无需返回任何值，故返回类型设置成void，并且无需传参。同样的，与menu函数相同，需要将函数引用放置在头文件game.h中，如下：

 

代码解析：

  1）生成随机数实现原理及方法：

   在讲生成随机数之前，我需要先给大家铺垫三个函数：

  1，rand函数：C语⾔提供了⼀个函数叫 rand，这函数是可以⽣成随机数的。rand函数的使用需要包含头文件：stdlib.h。

  但是当我们多次输出rand函数时，发现每次输出的随机数是一样的，如下：

  不管运行多少次，所输出的随机值都与上一次结果相同，说明这是有问题的。

  如果再深⼊了解⼀下，我们就不难发现，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。真正的随机数的是⽆法预测下⼀个值是多少的。⽽rand函数是对⼀个叫“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，那是因为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。

   2，srand函数：C语⾔中⼜提供了⼀个函数叫 srand，⽤来初始化随机数的⽣成器的。

//原型为：
void srand(unsigned int send);

   程序中在调⽤ 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。那也就是说给srand的种⼦是如果是随机的，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，这就⽭盾了。

   注意：srand函数每个工程只需要调用一次即可！

   3,time函数：在C语⾔中有⼀个函数叫 time ，time函数的使用需要包含头文件：time.h。

//原型为：
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，单位是秒。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的指针的话，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。

     如果只是让time函数返回时间戳，我们就可以这样写：

time（NULL）;//调用time返回时间戳，这里没有返回接收值

  由上铺垫可得：我们如果用rand需要生成一个随机数，就需要调用srand函数来初始化rand函数的种子，而为了使种子随时在变化，我们就将时间戳设置为rand函数的种子，因为时间一直在变化，所以种子就一直在变化，同样的，随机数也一直在变化。

  代码形式如下：

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

   注意：srand函数一个工程只需要调用一次，故该段代码应当放在main函数中调用！

2）设置所生成随机数范围的方法：

  在我们设置好随机数后，需要再设置随机数的生成范围，在该项目中，我们需要生成1~100的随机数，方法及操作逻辑如下：

  假设随机生成一个数n，我们只需将 n%100，那么n%100的数字便会变成0~99，我们只需操作为:n%100 + 1;此时生成的随机数的范围便是1~100；

   推而广之，如果要生成a~b的随机数，方法如下：

 

3）设置次数的逻辑：

  在game（）函数中，我将猜数字设置成while循环，并且将局部变量times设为判定条件。每次进入循环（猜数字）结束后，times--，故当times=0时，while判定为假，结束循环，即可实现。

  代码测试：

 可以看到，代码的所以功能都在我的设想当中，故没有问题。当然，整个程序还可以更加好，提示也可以更加细致，如根据不同的距离显示不同的提示等等，但是由于时间原因，我只是写了一个主体出来，如果大家有兴趣的话，可以接着将其优化。

四，项目的总体预览：

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 

#include "game.h"

int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();//菜单
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();//游戏封装
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("非法输入，请重新输入\n");
			break;
		}

	} while (input);
	return 0;
}

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 

#include "game.h"


void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf("************************\n");
	printf("******* 1:> play *******\n");
	printf("******* 2:> exit *******\n");
	printf("************************\n");
	printf("************************\n");
	return;
}

void game()
{
	int count = rand() % 100 + 1;
	int find = 0;
	int times = 8;//猜数字次数
	while (times)
	{
		printf("\n");
		printf("你还有%d次机会 ",times);
		printf("请输入您要猜的数字：> ");
		scanf("%d", &find);
		if (find < count)
		{
			printf("您猜小了，再猜大一点的数字\n");
		}
		else if (find > count)
		{
			printf("您猜大了，再猜小一点的数字\n");
		}
		else if (find == count)
		{
			printf("恭喜您，猜对了！\n");
			break;
		}
		times--;
	}
	if (times == 0)
		printf("游戏失败，正确数字为%d\n",count);

	return;
}

game.h

#pragma once

#include 

#include 

#include 

void menu();

void game();

五，作者的话：

 整篇文章，我对于一些比较简单的内容讲的比较细致，比如switch语句，设置次数等等，主要是想帮助一些不懂的朋友理解这个代码这样写的原因，如果您觉得啰嗦了，可以在评论区留言，以便我下次改进。

 目前我在考虑写一个有关扫雷实现的博客，但是扫雷我还有几个功能一直没能实现，等我彻底搞明白之后就会和大家分享！

  谢谢大家的观看，再见！