[C语言]——分支和循环（4）

目录

 一.随机数生成

1.rand 

2.srand

3.time

4.设置随机数的范围

猜数字游戏实现

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写⼀个猜数字游戏

游戏要求：

（1）电脑自动生成1~100的随机数

（2）玩家猜数字，猜数字的过程中，根据猜测数据的⼤⼩给出⼤了或⼩了的反馈，直到猜对，游戏结束

 一.随机数生成

要想完成猜数字游戏，⾸先得产⽣随机数，那怎么产生随机数呢？

1.rand 

C语言提供了⼀个函数叫 rand，这函数是可以生成随机数的，函数原型如下所示： 

int rand (void);

rand函数会返回⼀个伪随机数，这个随机数的范围是在0~RAND_MAX之间，这个RAND_MAX的⼤⼩是依赖编译器上实现的，但是⼤部分编译器上是32767。

 rand函数的使用需要包含⼀个头文件是：stdlib.h

 那我们就测试⼀下rand函数，这⾥多调⽤⼏次，产⽣5个随机数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());return 0;
}

我们可以看到虽然⼀次运⾏中产⽣的5个数字是相对随机的，但是下⼀次运⾏程序⽣成的结果和上⼀次⼀模⼀样，这就说明有点问题。

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。

int=rand(2)
int=rand(3)
int=rand(4)
......

2.srand

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，srand的原型如下：

void srand (unsigned int seed)

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。

3.time

在程序中我们⼀般是使⽤程序运⾏的时间作为种⼦的，因为时间时刻在发⽣变化的。 在C语⾔中有⼀个函数叫time   ，就可以获得这个时间，time函数原型如下：

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 。 time函数的时候需要包含头⽂件：time.h

//VS2022 上time_t类型的说明
#ifndef _CRT_NO_TIME_T#ifdef _USE_32BIT_TIME_Ttypedef __time32_t time_t;#elsetypedef __time64_t time_t;#endif
#endiftypedef                    long __time32_t;
typedef                    __int64 __time64_t

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函数返回时间戳，这⾥没有接收返回值

那我们就可以让⽣成随机数的代码改写成如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{//使⽤time函数的返回值设置种⼦//因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换srand((unsigned int)time(NULL)); //放主函数只执行一次printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());printf("%d\n", rand());return 0;
}

（注：截图只是当时程序运行的结果，你的运行结果不⼀定和这个⼀样） 

srand函数是不需要频繁调⽤的，⼀次运行的程序中调用⼀次就够了

4.设置随机数的范围

如果我们要⽣成0~99之间的随机数，⽅法如下：

 rand() %100;//余数的范围是0~99

如果要⽣成1~100之间的随机数，⽅法如下：

rand()%100+1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100

如果要⽣成100~200的随机数，方法如下：

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

所以如果要生成a~b的随机数，⽅法如下：

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

二.猜数字游戏实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{int r = rand()%100+1;int guess= 0;while(1){printf("请猜数字>:");scanf("%d", &guess);if(guess < r){printf("猜⼩了\n");}else if(guess > r){printf("猜⼤了\n");}else{printf("恭喜你，猜对了\n");break;}} 
}
void menu()
{printf("***********************\n");printf("****** 1. play ******\n");printf("****** 0. exit ******\n");printf("***********************\n");
}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请选择:>");scanf("%d", &input);switch(input){case 1:game();break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("选择错误，重新选择\n");break;}}while(input);return 0;
}

还可以加上猜数字的次数限制，如果5次猜不出来，就算失败.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{int r = rand() % 100 + 1;int guess = 0;int count = 5;while (count) //=0跳出循环{printf("\n你还有%d次机会\n", count);printf("请猜数字>:");scanf("%d", &guess);if (guess < r){printf("猜⼩了\n");}else if (guess > r){printf("猜⼤了\n");}else{printf("恭喜你，猜对了\n");break;}count--;}if (count == 0){printf("你失败了，正确值是:%d\n", r);}
}
void menu()
{printf("***********************\n");printf("****** 1. play ******\n");printf("****** 0. exit ******\n");printf("***********************\n");
}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请选择:>");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:game();break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("选择错误，重新选择\n");break;}} while (input);return 0;
}