C 语言 --- 猜数字游戏

代码全貌与功能介绍
游戏效果展示
游戏代码详解
- 头文件引入
- 菜单函数
- 游戏逻辑函数 game
- - rand 函数详解
  - 逻辑函数 game
- 主函数
总结

💻作者简介：曾与你一样迷茫，现以经验助你入门 C 语言
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📚系列专栏：C 启新程
✨代码趣语：代码要像诗一样优雅，而不是像神秘的咒语。
💪代码千行，始于坚持，每日敲码，进阶编程之路。
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在编程的世界里，每一行代码都可能隐藏着无限的可能性。你是否想过，一个小小的程序究竟能改变什么？它可以是解决复杂问题的工具，也可以是实现梦想的桥梁。今天，就让我们一起走进 C 语言的世界，探索它的无限潜力。

代码全貌与功能介绍

我们先来整体看一下这段 C 语言代码。它实现了一个简单而经典的猜数字游戏，程序启动后，会展示一个菜单，提供两个选项：1. 玩游戏和 0. 退出游戏。选择 1 进入游戏，玩家需要在规定次数内猜出一个 1 到 100 之间的随机数字；选择 0 则退出游戏。如果玩家输入了其他无效选项，程序会提示选择错误。

下面展示完整代码。

读者可以将这段代码复制到自己的编译器中运行：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
//菜单: 1.玩游戏 0.退出游戏
void menu()
{
	printf("**************************************\n");
	printf("*******   1.猜数字      ***************\n");
	printf("*******   0.退出游戏    ***************\n");
	printf("**************************************\n");
}
//猜数字游戏的逻辑
void game()
{
	int guess = 0;
	int count = 5;
	//1.生成随机数
	int r = rand() % 100 + 1;//1 ~ 100
	//2.猜数字
	printf("请输入你猜数字的次数:");
	scanf("%d", &count);
	while (count)
	{
		printf("目前还有%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("很遗憾,%d次机会使用完成,没能猜出数字,结果是:%d\n",count,r);
	}
}
int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));//只调用一次
	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);
}

游戏效果展示

在猜数字游戏里，对猜数字次数的限制是关键的游戏规则设定。程序为玩家设定了一定数量的猜测机会，在规定的这几次机会里，玩家需要凭借对数字大小的判断不断尝试。一旦在这有限的次数内未能成功猜出正确数字，程序便会判定游戏失败。此时，系统会清晰地告知玩家游戏结果，并展示出正确数字，让玩家了解最终答案。

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游戏代码详解

头文件引入

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

这里引入了三个重要的头文件。stdio.h 提供了标准输入输出函数，比如我们在程序中用于输入的 scanf 和用于输出的 printf。stdlib.h 包含了一些通用的工具函数，其中 rand 函数就来自这个头文件，用于生成随机数。time.h 则用于获取系统时间，在我们的程序中，它与srand 函数配合，确保每次运行程序时生成的随机数不同。

菜单函数

void menu()
{
    printf("**************************************\n");
    printf("*******   1.猜数字      ***************\n");
    printf("*******   0.退出游戏    ***************\n");
    printf("**************************************\n");
}

menu 函数的作用很直观，就是在控制台打印出游戏的菜单界面。这种格式，使菜单看起来清晰明了，方便玩家做出选择。

游戏逻辑函数 game

rand 函数详解

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在猜数字游戏中，rand 函数负责生成玩家需要猜测的随机数。rand 函数定义在 stdlib.h 头文件中，因此在使用该函数前，我们必须包含这个头文件：#include <stdlib.h>。

rand 函数不需要传入任何参数，每次调用它时，都会返回一个介于 0（包括）和 RAND_MAX 之间的整数。RAND_MAX 是一个在 stdlib.h 中定义的常量，其值通常是一个非常大的整数，具体数值因编译器而异，但常见的取值是 32767。

例如，在我们的猜数字游戏代码中：
int r = rand() % 100 + 1;

这里通过 rand() 获取一个随机整数，然后对 100 取模（即求余数），得到的结果范围是 0 到 99。再加上 1 后，r 的值就被限定在了 1 到 100 之间，这正是我们希望玩家猜测的数字范围。需要注意的是，rand 函数生成的并不是真正意义上的随机数，而是伪随机数。这意味着如果程序的初始条件相同，每次运行时 rand 函数生成的随机数序列都是一样的。为了避免这种情况，让每次运行程序时生成的随机数不同，我们需要使用 srand 函数来设置随机数种子。在我们的主函数 main 中：

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srand((unsigned int)time(NULL));

这里使用 time(NULL) 获取当前系统时间，将其转换为 unsigned int 类型后作为参数传递给 srand 函数。由于每次运行程序时的系统时间几乎不可能相同，这样就保证了每次运行程序时随机数种子不同，从而使 rand 函数生成不同的随机数序列。并且，srand 函数只需在程序开始时调用一次即可。

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逻辑函数 game

void game()
{
    int guess = 0;
    int count = 5;
    //1.生成随机数
    int r = rand() % 100 + 1;//1 ~ 100
    //2.猜数字
    printf("请输入你猜数字的次数:");
    scanf("%d", &count);
    while (count)
    {
        printf("目前还有%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("很遗憾,%d次机会使用完成,没能猜出数字,结果是:%d\n",count,r);
    }
}

初始化变量：在 game 函数内部，首先定义了两个变量 guess 用于存储玩家猜测的数字，count 初始化为 5，表示玩家初始有 5 次猜测机会。不过，这里有个小亮点，玩家可以自己输入猜测的次数，这增加了游戏的灵活性和趣味性。

生成随机数：通过 rand 函数生成一个 0 到 RAND_MAX（一个很大的整数）之间的随机数，然后对 100 取模并加 1，这样就得到了一个 1 到 100 之间的随机整数 r，这就是玩家需要猜测的目标数字。

猜数字循环：使用一个 while 循环，只要 count 大于 0，就会持续进行游戏。在每次循环中，先提示玩家剩余的猜测次数，然后让玩家输入猜测的数字。接着通过 if - else 语句判断玩家猜测的数字与目标数字的大小关系，并给出相应的提示。如果猜对了，打印 “ 恭喜你，猜对了 ” 并使用 break 语句跳出循环；如果猜错了，count 减 1。当 count 变为 0 时，循环结束，此时如果玩家还没有猜对，会打印出遗憾的提示信息，并告知目标数字。

主函数

int main()
{
    int input = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));//只调用一次
    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);
}

随机数种子设置：在 main 函数开头，通过 srand((unsigned int)time(NULL)) 设置随机数种子。这里使用系统当前时间作为种子，并且只调用一次，这样就能保证每次运行程序时生成的随机序列不同，增加游戏的新鲜感。

菜单选择循环：使用 do - while 循环，先调用 menu 函数打印菜单，然后让玩家输入选择。通过 switch 语句根据玩家的输入执行相应的操作。如果选择 1，调用 game 函数开始游戏；如果选择 0，打印 “ 退出游戏 ” 并结束循环；如果输入其他无效选项，提示 “ 选择错误 ”。只要玩家输入的不是 0，循环就会继续，程序会不断提供菜单供玩家选择，直到玩家选择退出游戏。

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