【C语言探索之旅】 第一部分第八课：第一个C语言小游戏

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内容简介

1、课程大纲

2、第1部份第8课：第1个C语言小游戏

3、第1部份第9课预告： 函数

课程大纲

我们的课程分为4大部份，每个部份结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写3个游戏。

C语言编程基础知识

• 甚么是编程？

• 工欲善其事，必先利其器

• 你的第1个程序

• 变量的世界

• 运算那点事

• 条件表达式

• 循环语句

• 实战：第1个C语言小游戏

• 函数

• 练习题

• 习作：完善第1个C语言小游戏

• 模块化编程

• 进击的指针，C语言王牌

• 数组

• 字符串

• 预处理

• 创建你自己的变量类型

• 文件读写

• 动态分配

• 实战：“悬挂小人”游戏

• 安全的文本输入

• 练习题

• 习作：用自己的语言解释指针
  

• 安装SDL

• 创建窗口和画布

• 显示图象

• 事件处理

• 实战：“超级玛丽推箱子”游戏

• 掌握时间的使用

• 用SDL_ttf编辑文字

• 用FMOD控制声音

• 实战：可视化的声音谱线

• 练习题
  

• 链表

• 堆，栈和队列

• 哈希表

• 练习题
  

第1部份第8课：第1个C语言小游戏

经过前7课的努力，我们终究来到了第1个比较正式的程序：1个C语言小游戏。虽然暂时还不介绍C语言的图形编程，这个游戏还是命令行的情势，但是不论怎样，这都是1个小小的里程碑。我们的目的是让大家看到经过之前几课的学习，你已可以完成1些成心思的事了。虽然我们知道理论是很好的，但是如果我们不能把所学的理论付诸实践，那也很没成心思，我们不就白学了那末多理论。

信不信由你，你其实已有水平实现自己的第1个成心思的程序了。

准备工作和建议

程序的原理

在动手编程之前，得先跟大家说1下这个程序是干甚么的。

我们可以称呼这个游戏为《或多或少》。

游戏的原理是这样：

1. 每轮电脑从1到100中随机抽1个整数

2. 电脑要求你猜这个数字，因此你要输入1个1到100之间的整数

3. 电脑将你输入的数和它抽取的数进行比较，并告知你的数比它的数大了还是小了

4. 然后它会再次让你输入数字，并告知你比较的结果

5. 1直到你猜到这个数为止，1轮结束

游戏的目的，固然就是用最少的次数猜到这个“神秘”数字。虽然没有绚丽的图形界面，但是或多或少，这都是你的第1个游戏了，应当值得自豪。

下面演示了1轮的样式，你要编程来实现它：

这个数字是甚么？50

猜小了！

这个数字是甚么？75

猜小了！

这个数字是甚么？85

猜大了！

这个数字是甚么？80

猜大了！

这个数字是甚么？78

猜小了！

这个数字是甚么？79

太棒了，你猜到了这个神秘数字！！

随机抽取1个数

但大家要问了：怎样来随机地抽取1个数呢？不知道怎样办啊，臣妾做不到啊。

诚然，我们还没学习如何来产生1个随机数。让亲爱的电脑兄来做这个是不简单的：它很会做运算，但是要它随机选择1个数，它还不知道怎样做呢。

事实上，为了“尝试”得到1个随机数，我们不能不让电脑来做1些复杂的运算，好吧，归根结柢还是做运算。

我们有两个解决方案：

1. 请用户通过scanf函数输入这个神秘数字，那末就需要两个玩家咯。1个选数字，1个猜数字。

2. 孤注1掷地让电脑来为我们自动产生1个随机数。好处是：只需要1个玩家，可以自娱自乐。缺点是：需要学习该怎样做...

我们来学习用第2种方案编写这个游戏，固然你也能够以后自己编写第1种方案的代码。

为了生成1个随机数，我们要用到rand()函数（rand是英语“random：随机” 的缩写）。顾名思义，这个函数能为我们生成随机数。但是我们还要这个随机数是在1到100的整数范围内（如果没有限定范围，那会很复杂）。

我们会用到以下的情势：

srand(time(NULL));

mysteryNumber = (rand() % (MAX - MIN + 1)) + MIN;

第1行（srand函数）用于初始化随机数的生成器。srand实际上是seed random的缩写，seed在英语中是“种子”的意思。

给出 百度百科 的简单解释：

【srand和rand配合使用产生伪随机数序列。rand函数在产生随机数前，需要系统提供的生成伪随机数序列的种子，rand根据这个种子的值产生1系列随机数。如果系统提供的种子没有变化，每次调用rand函数生成的伪随机数序列都是1样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可使得每次调用rand函数生成的伪随机数序列不同，从而实现真正意义上的“随机”。通常可以利用系统时间来改变系统的种子值，即srand(time(NULL))，可以为rand函数提供不同的种子值，进而产生不同的随机数序列】

【所谓的“伪随机数”指的其实不是假的随机数，这里的“伪”是有规律的意思。其实绝对的随机数只是1种理想状态的随机数，计算机只能生成相对的随机数即伪随机数。计算机生成的伪随机数既是随机的又是有规律的 ―― 1部分遵照1定的规律，1部分则不遵照任何规律。比如“世上没有两片形状完全相同的树叶”，这正点到了事物的特性 ―― 规律性；但是每种树的叶子都有近似的形状，这正是事物的共性 ―― 规律性。从这个角度讲，我们就能够接受这样的事实了：计算机只能产生伪随机数而不是绝对的随机数。】

【通过time()函数来取得计算机系统当前的日用时间（Calendar Time），处理日期时间的函数都是以本函数的返回值为基础进行运算。其原型为：time_t time(time_t * t); 如果你已声明了参数t，你可以从参数t返回现在的日用时间，同时也能够通过返回值返回现在的日用时间，即从1个时间点（例如：1970年1月1日0时0分0秒）到现在此时的秒数。如果参数为空（NULL），函数将只通过返回值返回现在的日用时间。】

如果我们在使用rand函数前没有用srand函数制定seed的值，或虽然用了srand函数，但是给它的参数是1个常量，比如srand(1)，那末每次程序运行rand产生的数字都是1样的。只有用例如time()函数来给1个每次都不1样的seed值，才能使得rand的返回值不1样，才能做到“随机”。

srand函数只需要在rand函数前面调用1次就够了，也只能调用1次，以后你想要调用rand函数几次都无所谓，但是每一个程序中不能用两次srand函数，切记。

上面代码格式中的MAX和MIN是常量，MAX是英语的“最大”Maximum的缩写，MIN是“最小”Minimum的缩写。顾名思义，MAX和MIN分别是你规定的范围的最大值和最小值。

建议在程序的1开始定义这两个常量：

const int MAX = 100, MIN = 1;

引入的库

为了程序能够顺利运行，我们需要引入3个库：

stdio.h

stdlib.h

time.h

我们之前的课说过库的作用，库里面提供1些定义好的函数，比如time.h里面就有我们的time()函数，stdlib中有rand和srand函数。

好啦，我不继续流露了。我们已说明了游戏的原理，也给出了1轮游戏的运行例子，也给出了主要的随机数生成代码，该轮到你来完成游戏的代码了。加油。

我的代码

希望大家自己先写代码，查阅1些资料，或温习前面几课的内容。运行成功了或实在写不出来才来看答案。

以下给出我的版本，固然了，这个游戏的代码可以有不同的版本。你完全可以自己发挥。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main (int argc, char** argv)

{

 int mysteryNumber = 0, guessNumber = 0;

 const int MAX = 100, MIN = 1;

 // 生成随机数

 srand(time(NULL));

 mysteryNumber = (rand() % (MAX - MIN + 1)) + MIN;

 /* 程序的循环部份， 如果用户没猜中数字，就1直进行循环 */

 do

 {

     // 要求用户输入所猜数字

     printf("这个数字是甚么 ? ");

     scanf("%d", &guessNumber);

     // 比较用户输入的数字和神秘数字

     if (mysteryNumber > guessNumber)

         printf("猜小了 ! ");

     else if (mysteryNumber < guessNumber)

         printf("猜大了 ! ");

     else

         printf ("太棒了，你猜到了这个神秘数字 !! ");

 } while (guessNumber != mysteryNumber);

 return 0;

}

程序的解释（从上到下的顺序）：

1. 预处理指令：就是开头的那3行，以#开始，include是英语“包括，引入”的意思。所以表示引入甚么库。之前我已给大家这部份的代码了，所以如果你的程序运行起来出错是在这部份的话，那你也是够够的了 :P

2. 变量：这个游戏中，不需要太多变量，只有1个用于记录用户输入的数字的变量guessNumber，和1个电脑随机抽取的数字mysteryNumber。同时也定义了两个常量（const变量，其实叫只读变量比较准确）MAX和MIN，值分别是100和1。这样定义的好处是，如果你后面要改这两个数值，会很方便，直接改这1行的两个值就行了。如果没有用MAX和MIN而是在程序里每个地方写100和1的话，那如果以后要改数值，工作量就大了。

3. 随机数：srand和rand那两行，产生在1和100之间的1个随机数，值赋给mysteryNumber。

4. 循环：我选择了用do...while循环。理论上1个while循环也能够做到，但我觉得这里用do...while可能更合逻辑。为何呢？还记得do...while循环的特点吗？就是循环体里的指令最少会履行1次，不像while循环可能1次也不履行。这里我们最少要让用户输入1次数字，不可能用户1次也不输入就猜到了数字。

5. 在每次进入循环体里运行时，我们都要求用户输入1个数字，并且把这个数字的值赋给guessNumber变量，接下来就比较guessNumber和mysteryNumber（需要猜的数字）的大小：

   mysteryNumber大于guessNumber，那末输出“猜小了”，继续循环

   mysteryNumber小于guessNumber，那末输出“猜大了”，继续循环

   mysteryNumber等于guessNumber，也就是else语句的情况，即是说我们猜对了，输出“太棒了，你猜到了这个神秘数字!”，结束循环

循环也需要1个条件，我们给出的条件是：只要猜的数字和神秘数字不1样，循环就继续。

现在这个游戏还是很基础很简单的，但是可以有以下的改进方案：

1. 增加1个记录步数的计数器，在你猜对的时候输出：“太棒了，你用**步猜到了这个神秘数字!”

2. 目前的程序只进行1轮就结束了，如果玩家不过瘾，还想继续下1轮怎样办呢？可以加入1个问题：“你还想继续玩吗？”，等待用户输入数字来回答。定义1个布尔值continue来存储用户输入的回答，比如continue的默许值是1，就是用户默许是继续玩下1轮的，但如果用户输入0，那末程序停止，游戏结束

3. 增加1个模式：两人模式。可以你出题我来猜。但是我希望你能够在程序1开始就让用户选择是玩哪种模式，是经典的人机对战，还是人人对战。如果是两人模式的人人对战，那末就不是用srand和rand来产生神秘数字了，而是让玩家1通过scanf来输入这个数字

4. 设置几个难度级别，让玩家选择：低级（1⑴00中的1个数），中级（1⑴000中的1个数），高级（1⑴0000中的1个数）。如果你这样设计，就需要改写MAX值了，而此时MAX就不能再是1个const变量了，必须要把MAX前面的const去掉，MIN的还能保存。
   

你也能够自己增设难度，想出更多好玩的点子来丰富这个游戏。通过完善和改进这个小游戏，你会学到更多。

第1部份第9课预告：函数

今天的课就到这里，1起加油咯。

下1次我们学习第9课，来认识函数这个极其重要和有用的内容吧！

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