分支和循环（下）

原创

四念处茫茫

发布于 2025-02-01 13:14:15

2790

文章被收录于专栏：C语言C语言

一、随机数生成

1、随机数生成

例子：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。

1.1 rand

rand函数原型：

int rand (void);

举例引入rand函数：

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 int main()
 {
 printf("%d\n", rand());//41
 printf("%d\n", rand());//18467
 printf("%d\n", rand());//6334
 printf("%d\n", rand());//26500
 printf("%d\n", rand());//19169
 return 0;
 }

两次输出的结果都一样。

rand函数会生成一个伪随机数，范围：0~RAND_MAX rand函数的使用需要包含一个头文件是：<stdlib.h>。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。

1.2 srand

srand函数原型：

 void srand (unsigned int seed);

如果要生成不同的随机数，就要让种子是变化的，用srand( )，srand函数要在rand之前调用。 srand和rand都要包含头文件<stdlib.h>。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会变化，所以只要使srand种子是随机的就会让rand生成的数是随机的。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
srand(2);//这里srand的函数原型是：viod srand(unsigned int seed);
printf("%d\n",rand());
return 0;
}

那么如何才能使srand的种子变成一个随机的呢？那么下面我们引入“time”及时间戳。

1.3 time

为何要以时间作为种子呢？在程序中我们一般是使用程序运行的时间作为种子的，因为时间时刻都在变化，我们所需要的种子正是时刻变化的。在C语言中有一个函数叫time，就可以获得这个时间，time函数的原型如下：

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。 注：time函数的时候需要包含头⽂件：time.h

time函数返回时间戳：

time(NULL);

有了以上的理解，我们重新写一段代码实现随机数的生成：

 #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));
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 return 0;
}

这样就可以实现随机数的生成了。 注：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设置随机数范围

如果要生成a~b的随机数： a + rand( ) % (b - a + 1)

二、猜数字游戏的实现

通过前面的循环嵌套以及上面所学的内容等来编写猜数字游戏：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
void game()
{
    int r = rand() % 100 + 1;
    int guess = 0;
    int count = 5;
    while (1)
    {
        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);
            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;
}

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