12. 利用“文件组织”实现石头剪刀布小游戏

文章目录

- 概要
- 整体架构流程
- 技术名词解释
- 小结

1. 概要

~ Jack Qiao对米粒说：“前面咱们了解过“文件组织”，让我们利用“文件组织”来制作一个有趣的“石头、剪刀、布”小游戏。”举个栗子：

>  程序随机生成一个选择（石头、剪刀、布）。

>  用户输入自己的选择。

>  程序比较用户的选择和计算机的选择，决定胜负。

>  输出比赛结果。

~ 米粒思考后，将这个游戏分为3个部分：

> 头文件 rps.h：声明游戏相关的函数。

> 源文件 rps.c：实现游戏相关的函数。

> 主程序 main.c：调用游戏函数并运行游戏。

2. 整体架构流程

2.1. 头文件

#ifndef RPS_GAME_H
#define RPS_GAME_H

void play_rps();

#endif // RPS_GAME_H

> 声明了 play_rps 函数，以便在其他文件中调用。

2.2. 源文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "rps_game.h"

// 定义游戏选项
enum Choice { ROCK, PAPER, SCISSORS };

// 获取用户输入
int get_user_choice() {
    int choice;
    printf("请选择：1. 石头  2. 剪刀  3. 布\n");
    int result = scanf("%d", &choice);

    // 检查 scanf 是否成功读取一个整数
    if (result != 1) {
        printf("输入错误，请重新输入。\n");
        // 清除输入缓冲区
        while (getchar() != '\n');
        return get_user_choice(); // 递归调用，重新获取输入
    }

    while (choice < 1 || choice > 3) {
        printf("无效输入，请重新选择：1. 石头  2. 剪刀  3. 布\n");
        result = scanf("%d", &choice);
        if (result != 1) {
            printf("输入错误，请重新输入。\n");
            // 清除输入缓冲区
            while (getchar() != '\n');
            return get_user_choice(); // 递归调用，重新获取输入
        }
    }
    return choice - 1; // 转换为0, 1, 2
}

// 获取计算机选择
int get_computer_choice() {
    return rand() % 3;
}

// 判断胜负
char* determine_winner(int user_choice, int computer_choice) {
    if (user_choice == computer_choice) {
        return "平局";
    }
    else if ((user_choice == ROCK && computer_choice == SCISSORS) ||
        (user_choice == PAPER && computer_choice == ROCK) ||
        (user_choice == SCISSORS && computer_choice == PAPER)) {
        return "你赢了";
    }
    else {
        return "你输了";
    }
}

// 打印选择
void print_choice(int choice) {
    switch (choice) {
    case ROCK:
        printf("石头");
        break;
    case PAPER:
        printf("布");
        break;
    case SCISSORS:
        printf("剪刀");
        break;
    }
}

void play_rps() {
    // 初始化随机数生成器
    srand(time(NULL));

    int user_choice = get_user_choice();
    int computer_choice = get_computer_choice();

    printf("你的选择：");
    print_choice(user_choice);
    printf("\n计算机的选择：");
    print_choice(computer_choice);
    printf("\n");

    char* result = determine_winner(user_choice, computer_choice);
    printf("%s\n", result);
}

> 实现了 play_rps 函数，包含了游戏的主要逻辑，包括获取用户和计算机的选择、判断胜负和打印结果。

2.2.1. 定义游戏选项

enum Choice { ROCK, PAPER, SCISSORS };

> 这里枚举类型 (enum)

知识点：枚举类型 (enum) 是一种用户自定义的数据类型，用于定义一组命名的整数常量。在本程序中，ROCK、PAPER 和 SCISSORS 分别对应整数值 0、1 和 2。
作用：使用枚举类型可以使代码更具可读性和可维护性，避免使用魔法数字（如 0、1、2），使代码更清晰。

2.2.2. 输入验证和错误处理

int get_user_choice() {
    int choice;
    printf("请选择：1. 石头  2. 剪刀  3. 布\n");
    int result = scanf("%d", &choice);

    if (result != 1) {
        printf("输入错误，请重新输入。\n");
        while (getchar() != '\n');
        return get_user_choice();
    }

    while (choice < 1 || choice > 3) {
        printf("无效输入，请重新选择：1. 石头  2. 剪刀  3. 布\n");
        result = scanf("%d", &choice);
        if (result != 1) {
            printf("输入错误，请重新输入。\n");
            while (getchar() != '\n');
            return get_user_choice();
        }
    }
    return choice - 1;
}

> 输入验证和错误处理

知识点：输入验证和错误处理是确保程序健壮性的关键。scanf 函数的返回值用于检查是否成功读取了预期的数据类型。
作用：通过检查 scanf 的返回值和清除输入缓冲区，确保用户输入有效，并在输入无效时提示用户重新输入

2.2.3. 随机数生成

int get_computer_choice() {
    return rand() % 3;
}

void play_rps() {
    srand(time(NULL));
    // ...
}

> 随机数生成器

知识点：rand() 函数生成一个伪随机数，srand() 函数用于初始化随机数生成器。
作用：rand() % 3 生成一个范围在 [0, 2] 之间的随机数，模拟计算机的选择。
其中：srand(time(NULL)) 使用当前时间作为种子，确保每次运行程序时生成的随机数序列不同。

2.3. 主程序

#include <stdio.h>
#include "rps_game.h"

int main() {
    play_rps();
    return 0;
}

> 主程序 main.c：调用了 play_rps 函数，启动游戏。

2.4. 运行结果

3. 技术名词解释

这里枚举类型 (enum)

知识点：枚举类型 (enum) 是一种用户自定义的数据类型，用于定义一组命名的整数常量。在本程序中，ROCK、PAPER 和 SCISSORS 分别对应整数值 0、1 和 2。
作用：使用枚举类型可以使代码更具可读性和可维护性，避免使用魔法数字（如 0、1、2），使代码更清晰。
举个栗子

#include <stdio.h>

enum Color { RED, GREEN, BLUE };

int main() {
    enum Color myColor = GREEN;

    if (myColor == GREEN) {
        printf("颜色是绿色。\n");
    }

    return 0;
}