C语言rand随机数知识解析和猜数字小游戏

rand随机数

rand

C语言中提供了一个可以随机生成一个随机数的函数：rand（）
函数原型：

int rand(void);

rand函数返回的值的区间是：0~RAND_MAX(32767)之间。大部分编译器都是32767。

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

要想使用这个rand函数需要包含头文件：#include
但是rand函数直接使用是提供的伪随机数，这个随机数是有有迹可循的，没有实现真正的随机，这是因为它生成这个数是基于一个确定的算法而生成的。

int main()
{
	int x = rand();
	int y = rand();
	printf("%d  %d\n", x, y);

	return 0;
}

执行第一次：

执行第二次

可以看出两次执行的随机数相同，所以单纯使用rand函数生成不了真正的随机数。
所以，要想真正实现随机生成，需要使rand() 函数基于一个种子（seed）来生成，默认情况下，这个种子是1。
每次调用 rand()，它都会基于前一个随机数生成下一个随机数。这意味着如果你多次使用相同的种子调用 rand()，你会得到相同的随机数序列。

srand

C语言又提供了一个初始化随机数的函数：srand（）
函数原型：

void srand(unsigned int seed);

注意：seed的数据类型是unsigned int
在程序中显示有srand函数确定一个种子，只要种子在变化，rand（）函数生成的随机数也就在变化。也就是说只要srand的种子是随机的，rand就能生成随机数，在生成随机数的同时又生成一个随机数，这就矛盾了。所以种子的随机不能由我们来确定，所以我们交给time（）函数

time

在程序中我们一般使用程序运行时间作为种子的，因为时间时刻在发生变化，就省去我们去随机种子了。
在C语言中有一个表示时间的函数：time（）
函数原型：

time_t time(time_t* timer);

timer是一个可选的参数，如果提供了这个参数，那么函数会将返回的时间（从1970年1月1日00:00:00 开始到现在的秒数）存储在这个参数指向的变量中。如果这个参数是NULL，那么函数只返回时间值而不存储它。
要想使用time（），需要头文件：#include
代码实现：

#include
#include
int main() {
	printf("%d",time(NULL));
	return 0;
}

这是一个时间戳，就是从1970年1月1日00:00:00 开始到现在的秒数。

1. 先在浏览器中找一个可以转换时间戳的网站
   

2. 将代码结果复制并放在转换工具里，就可以看到当前时间
   

所以我们用time（）函数的返回值充当srand（）函数的参数，就可以返回一个随机值了。

#include
#include
#include
int main() {
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int x = rand();
	int y = rand();
	printf("%d %d\n", x, y);
	return 0;
}

执行第一次：

执行第二次：

这样就可实现随机值生成了。

设置随机数的范围

当我们可以生成随机数的时候就可以设置随机数生成范围了，上文说过随机数生成范围是0—32767，我们可以要rand（）%100就可以得到得到0—99之间的数了，这是因为不管什么数对100求余，只能得到0—99的数。
所以：

生成0~99之间的随机数

rand（） %100；

生成1~100之间的随机数

rand（） %100+1;

生成a~b之间的随机数

a + rand（） % (b-a+1);

猜数字小游戏

问题：

写一个随机猜数字小游戏，只有10次机会，超过则失败

规则

1. 电脑自动生成1~100的随机数
   2.玩家猜数字，猜数字过程中，根据数据的大小给出大了或者小了的反馈，在10次猜测中，猜对了，则游戏结束。

代码实现

#include
#include
#include
void interface(void) {//游戏界面
	printf("******************\n");
	printf("****1 游戏开始****\n");
	printf("****2 退出游戏****\n");
	printf("******************\n");
}
void game(void) {
	int type = 10;//只有10次猜测机会
	int result = rand() % 100 + 1;//产生1~100之间的随机数
	int guess = 0;
	while (type) {//只有还有机会时才进入循环
		printf("还有%d次机会", type);
		printf("请猜测数字：>");
		scanf("%d", &guess);
		if (guess < result) {
			printf("猜小了\n");
		}
		else if (guess > result) {
			printf("猜大了\n");
			}
		else {
			printf("恭喜！猜对了\n");
			break;
		}
		type--;//while循环一次机会少一次
	}
	if (type == 0) {
		printf("机会用完了，答案是：%d\n", result);
	}
}
int main() {//控制是玩游戏还是退出游戏
	srand((unsigned int)time(NULL));//设置种子，以确保生成正确的随机数
	int n = 0;
	do {
		interface();//调用界面函数
		printf("请选择：>");
		scanf("%d", &n);//选则游戏模式
		switch (n) {
		case 1:
			game();
			break;
		case 2:
			printf("游戏结束\n");
			break;
		default :
			printf("选择错误，重新选择：>\n");
			break;
		}
	} while (n);//当选则了再进入循环
	return 0;
}

易错点

这段代码可能有几个易错点，我一一指出：
1.

如果把产生随机数的代码放在循环里面，那么每次猜测都是一个新的随机数，那么只有一次机会可以猜测。
2.

这里把大小于关系写错了，那么根据提示就永远也猜不出答案了。
3.

这里把种子函数放在循环里面了，这样做的后果是随机生成的值相似甚至相同。这是因为time(NULL) 返回的时间值在两次迭代之间几乎没有变化，导致种子几乎相同，进而产生相似的随机数序列。
可以代码验证一下：

int main() {
	while (1) {
		srand((unsigned int)time(NULL));
		printf("%d\n", rand());
	}

	return 0;
}

所以写这个代码时应该注意。

/考研势在必行/