C语言分支和循环(下)
- 1. 随机数生成
- 1.1 rand
- 1.2 srand
- 1.3 time
- 1.4 设置随机数的范围
- 2. 猜数字游戏实现
掌握了前面学习的这些知识,我们就可以写⼀些稍微有趣的代码了,比如:
写⼀个猜数字游戏
游戏要求:
- 电脑自动生成1~100的随机数。
- 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的反馈,直到猜对,游戏结束。
1. 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?
1.1 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:
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4个随机数:
- 我们可以看到虽然⼀次运行中产生的4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。
1.2 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:
- 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。
1.3 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
如果只是让time函数返回时间戳,我们就可以这样写:
那我们就可以让生成随机数的代码改写成如下:
(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。
1.4 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:
如果要生成1~100之间的随机数,方法如下:
如果要生成100~200的随机数,方法如下:
所以如果要生成a~b的随机数,方法如下:
2. 猜数字游戏实现
参考代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void menu()
{
printf("********************\n");
printf("***** 1.play *****\n");
printf("***** 0.exit *****\n");
printf("********************\n");
}
void game()
{
int ret = rand() % 100 + 1;
int guess = 0;
while(1)
{
printf("请猜数字:>");
scanf("%d", &guess);
if (ret < guess)
printf("猜大了\n");
else if (ret > guess)
printf("猜小了\n");
else
{
printf("恭喜你,猜对了\n");
break;
}
}
}
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("退出游戏\n");
break;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
运行结果:
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 menu()
{
printf("********************\n");
printf("***** 1.play *****\n");
printf("***** 0.exit *****\n");
printf("********************\n");
}
void game()
{
int ret = rand() % 100 + 1;
int guess = 0;
int count = 5;
while(count)
{
printf("请猜数字:>");
scanf("%d", &guess);
if (ret < guess)
printf("猜大了\n");
else if (ret > guess)
printf("猜小了\n");
else
{
printf("恭喜你,猜对了\n");
break;
}
count--;
}
if (count == 0)
{
printf("猜失败了,正确的数字是:%d\n", ret);
}
}
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("退出游戏\n");
break;
default:
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
图示:
运行结果:
完