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【C语言探索之旅】 第一部分第八课：第一个C语言小游戏
内容简介
1、课程大纲
2、第一部分第八课：第一个C语言小游戏
3、第一部分第九课预告： 函数
课程大纲
我们的课程分为四大部分，每一个部分结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。
C语言编程基础知识
什么是编程？
工欲善其事，必先利其器
你的第一个程序
变量的世界
运算那点事
条件表达式
循环语句
实战：第一个C语言小游戏
函数
练习题
习作：完善第一个C语言小游戏
C语言高级技术
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
用基于C语言的SDL库开发2D游戏
安装SDL
创建窗口和画布
显示图像
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
数据结构
链表
堆，栈和队列
哈希表
练习题
第一部分第八课：第一个C语言小游戏
经过前七课的努力，我们终于来到了第一个比较正式的程序：一个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形式，但是不论怎样，这都是一个小小的里程碑。我们的目的是让大家看到经过之前几课的学习，你已经可以完成一些有意思的事了。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，那也很没有意思，我们不就白学了那么多理论。
信不信由你，你其实已经有水平实现自己的第一个有意思的程序了。
准备工作和建议
程序的原理
在动手编程之前，得先跟大家说一下这个程序是干什么的。
我们可以称呼这个游戏为《或多或少》。
游戏的原理是这样：
每一轮电脑从1到100中随机抽一个整数
电脑请求你猜这个数字，因此你要输入一个1到100之间的整数
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
然后它会再次让你输入数字，并告诉你比较的结果
一直到你猜到这个数为止，一轮结束
游戏的目的，当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，这都是你的第一个游戏了，应该值得骄傲。
下面演示了一轮的样式，你要编程来实现它：
这个数字是什么？50
猜小了！
这个数字是什么？75
猜小了！
这个数字是什么？85
猜大了！
这个数字是什么？80
猜大了！
这个数字是什么？78
猜小了！
这个数字是什么？79
太棒了，你猜到了这个神秘数字！！
随机抽取一个数
但大家要问了：怎么来随机地抽取一个数呢？不知道怎么办啊，臣妾做不到啊。
诚然，我们还没学习如何来产生一个随机数。让亲爱的电脑兄来做这个是不简单的：它很会做运算，但是要它随机选择一个数，它还不知道怎么做呢。
事实上，为了“尝试”得到一个随机数，我们不得不让电脑来做一些复杂的运算，好吧，归根结底还是做运算。
我们有两个解决方案：
请用户通过scanf函数输入这个神秘数字，那么就需要两个玩家咯。一个选数字，一个猜数字。
孤注一掷地让电脑来为我们自动产生一个随机数。好处是：只需要一个玩家，可以自娱自乐。缺点是：需要学习该怎么做...
我们来学习用第二种方案编写这个游戏，当然你也可以之后自己编写第一种方案的代码。
为了生成一个随机数，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）。
我们会用到以下的形式：
srand(time(NULL));
mysteryNumber = (rand() % (MAX - MIN + 1)) + MIN;
第一行（srand函数）用于初始化随机数的生成器。srand其实是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一系列随机数。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一样的。srand(unsigned seed)通过参数seed改变系统提供的种子值，从而可以使得每次调用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”指的并不是假的随机数，这里的“伪”是有规律的意思。其实绝对的随机数只是一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 —— 一部份遵守一定的规律，一部份则不遵守任何规律。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，我们就可以接受这样的事实了：计算机只能产生伪随机数而不是绝对的随机数。】
【通过time()函数来获得计算机系统当前的日历时间（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); 如果你已经声明了参数t，你可以从参数t返回现在的日历时间，同时也可以通过返回值返回现在的日历时间，即从一个时间点（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历时间。】
如果我们在使用rand函数前没有用srand函数制定seed的值，或者虽然用了srand函数，但是给它的参数是一个常量，比如srand(1)，那么每次程序运行rand产生的数字都是一样的。只有用例如time()函数来给一个每次都不一样的seed值，才能使得rand的返回值不一样，才能做到“随机”。
srand函数只需要在rand函数前面调用一次就够了，也只能调用一次，之后你想要调用rand函数几次都无所谓，但是每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。
建议在程序的一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，我们需要引入三个库：
stdio.h
stdlib.h
time.h
我们以前的课说过库的作用，库里面提供一些定义好的函数，比如time.h里面就有我们的time()函数，stdlib中有rand和srand函数。
好啦，我不继续透露了。我们已经说明了游戏的原理，也给出了一轮游戏的运行例子，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，查阅一些资料，或复习前面几课的内容。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，当然了，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;
/* 程序的循环部分， 如果用户没猜中数字，就一直进行循环 */
do
{
// 请求用户输入所猜数字
printf("这个数字是什么 ? ");
scanf("%d", &guessNumber);
// 比较用户输入的数字和神秘数字
if (mysteryNumber > guessNumber)
printf("猜小了 !\n\n");
else if (mysteryNumber < guessNumber)
printf("猜大了 !\n\n");
else
printf ("太棒了，你猜到了这个神秘数字 !!\n\n");
} while (guessNumber != mysteryNumber);
return 0;
}
程序的解释（从上到下的顺序）：
预处理指令：就是开头的那三行，以#开始，include是英语“包含，引入”的意思。所以表示引入什么库。之前我已经给大家这部分的代码了，所以如果你的程序运行起来出错是在这部分的话，那你也是够够的了 :P
变量：这个游戏中，不需要太多变量，只有一个用于记录用户输入的数字的变量guessNumber，和一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，直接改这一行的两个值就好了。如果没有用MAX和MIN而是在程序里每一个地方写100和1的话，那如果以后要改数值，工作量就大了。
随机数：srand和rand那两行，产生在1和100之间的一个随机数，值赋给mysteryNumber。
循环：我选择了用do...while循环。理论上一个while循环也可以做到，但我觉得这里用do...while可能更合逻辑。为什么呢？还记得do...while循环的特点吗？就是循环体里的指令至少会执行一次，不像while循环可能一次也不执行。这里我们至少要让用户输入一次数字，不可能用户一次也不输入就猜到了数字。
在每一次进入循环体里运行时，我们都请求用户输入一个数字，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，那么输出“猜小了”，继续循环
mysteryNumber小于guessNumber，那么输出“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
循环也需要一个条件，我们给出的条件是：只要猜的数字和神秘数字不一样，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：
增加一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!”
目前的程序只进行一轮就结束了，如果玩家不过瘾，还想继续下一轮怎么办呢？可以加入一个问题：“你还想继续玩吗？”，等待用户输入数字来回答。定义一个布尔值continue来存储用户输入的回答，比如continue的默认值是1，就是用户默认是继续玩下一轮的，但如果用户输入0，那么程序停止，游戏结束
增加一个模式：两人模式。可以你出题我来猜。但是我希望你能够在程序一开始就让用户选择是玩哪一种模式，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，那么就不是用srand和rand来产生神秘数字了，而是让玩家一通过scanf来输入这个数字
设置几个难度级别，让玩家选择：初级（1-100中的一个数），中级（1-1000中的一个数），高级（1-10000中的一个数）。如果你这样设计，就需要改写MAX值了，而此时MAX就不能再是一个const变量了，必须要把MAX前面的const去掉，MIN的还能保留。
你也可以自己增设难度，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。
第一部分第九课预告：函数
今天的课就到这里，一起加油咯。
下一次我们学习第九课，来认识函数这个极为重要和有用的内容吧！
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【C语言探索之旅】 第一部分第八课：第一个C语言小游戏