【C語言探索之旅】 第一部分第八課：第一個C語言小游戲

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內容簡介

1、課程大綱

2、第1部份第8課：第1個C語言小游戲

3、第1部份第9課預告： 函數

課程大綱

我們的課程分為4大部份，每個部份結束后都會有練習題，并會公布答案。還會帶大家用C語言編寫3個游戲。

C語言編程基礎知識

• 甚么是編程？

• 工欲善其事，必先利其器

• 你的第1個程序

• 變量的世界

• 運算那點事

• 條件表達式

• 循環語句

• 實戰：第1個C語言小游戲

• 函數

• 練習題

• 習作：完善第1個C語言小游戲

• 模塊化編程

• 進擊的指針，C語言王牌

• 數組

• 字符串

• 預處理

• 創建你自己的變量類型

• 文件讀寫

• 動態分配

• 實戰：“懸掛小人”游戲

• 安全的文本輸入

• 練習題

• 習作：用自己的語言解釋指針
  

• 安裝SDL

• 創建窗口和畫布

• 顯示圖象

• 事件處理

• 實戰：“超級瑪麗推箱子”游戲

• 掌握時間的使用

• 用SDL_ttf編輯文字

• 用FMOD控制聲音

• 實戰：可視化的聲音譜線

• 練習題
  

• 鏈表

• 堆，棧和隊列

• 哈希表

• 練習題
  

第1部份第8課：第1個C語言小游戲

經過前7課的努力，我們終究來到了第1個比較正式的程序：1個C語言小游戲。雖然暫時還不介紹C語言的圖形編程，這個游戲還是命令行的情勢，但是不論怎樣，這都是1個小小的里程碑。我們的目的是讓大家看到經過之前幾課的學習，你已可以完成1些成心思的事了。雖然我們知道理論是很好的，但是如果我們不能把所學的理論付諸實踐，那也很沒成心思，我們不就白學了那末多理論。

信不信由你，你其實已有水平實現自己的第1個成心思的程序了。

準備工作和建議

程序的原理

在動手編程之前，得先跟大家說1下這個程序是干甚么的。

我們可以稱呼這個游戲為《或多或少》。

游戲的原理是這樣：

1. 每輪電腦從1到100中隨機抽1個整數

2. 電腦要求你猜這個數字，因此你要輸入1個1到100之間的整數

3. 電腦將你輸入的數和它抽取的數進行比較，并告知你的數比它的數大了還是小了

4. 然后它會再次讓你輸入數字，并告知你比較的結果

5. 1直到你猜到這個數為止，1輪結束

游戲的目的，固然就是用最少的次數猜到這個“神秘”數字。雖然沒有絢麗的圖形界面，但是或多或少，這都是你的第1個游戲了，應當值得自豪。

下面演示了1輪的樣式，你要編程來實現它：

這個數字是甚么？50

猜小了！

這個數字是甚么？75

猜小了！

這個數字是甚么？85

猜大了！

這個數字是甚么？80

猜大了！

這個數字是甚么？78

猜小了！

這個數字是甚么？79

太棒了，你猜到了這個神秘數字！！

隨機抽取1個數

但大家要問了：怎樣來隨機地抽取1個數呢？不知道怎樣辦啊，臣妾做不到啊。

誠然，我們還沒學習如何來產生1個隨機數。讓親愛的電腦兄來做這個是不簡單的：它很會做運算，但是要它隨機選擇1個數，它還不知道怎樣做呢。

事實上，為了“嘗試”得到1個隨機數，我們不能不讓電腦來做1些復雜的運算，好吧，歸根結柢還是做運算。

我們有兩個解決方案：

1. 請用戶通過scanf函數輸入這個神秘數字，那末就需要兩個玩家咯。1個選數字，1個猜數字。

2. 孤注1擲地讓電腦來為我們自動產生1個隨機數。好處是：只需要1個玩家，可以自娛自樂。缺點是：需要學習該怎樣做...

我們來學習用第2種方案編寫這個游戲，固然你也能夠以后自己編寫第1種方案的代碼。

為了生成1個隨機數，我們要用到rand()函數（rand是英語“random：隨機” 的縮寫）。顧名思義，這個函數能為我們生成隨機數。但是我們還要這個隨機數是在1到100的整數范圍內（如果沒有限定范圍，那會很復雜）。

我們會用到以下的情勢：

srand(time(NULL));

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

第1行（srand函數）用于初始化隨機數的生成器。srand實際上是seed random的縮寫，seed在英語中是“種子”的意思。

給出 百度百科 的簡單解釋：

【srand和rand配合使用產生偽隨機數序列。rand函數在產生隨機數前，需要系統提供的生成偽隨機數序列的種子，rand根據這個種子的值產生1系列隨機數。如果系統提供的種子沒有變化，每次調用rand函數生成的偽隨機數序列都是1樣的。srand(unsigned seed)通過參數seed改變系統提供的種子值，從而可使得每次調用rand函數生成的偽隨機數序列不同，從而實現真正意義上的“隨機”。通常可以利用系統時間來改變系統的種子值，即srand(time(NULL))，可以為rand函數提供不同的種子值，進而產生不同的隨機數序列】

【所謂的“偽隨機數”指的其實不是假的隨機數，這里的“偽”是有規律的意思。其實絕對的隨機數只是1種理想狀態的隨機數，計算機只能生成相對的隨機數即偽隨機數。計算機生成的偽隨機數既是隨機的又是有規律的 ―― 1部分遵照1定的規律，1部分則不遵照任何規律。比如“世上沒有兩片形狀完全相同的樹葉”，這正點到了事物的特性 ―― 規律性；但是每種樹的葉子都有近似的形狀，這正是事物的共性 ―― 規律性。從這個角度講，我們就能夠接受這樣的事實了：計算機只能產生偽隨機數而不是絕對的隨機數。】

【通過time()函數來取得計算機系統當前的日用時間（Calendar Time），處理日期時間的函數都是以本函數的返回值為基礎進行運算。其原型為：time_t time(time_t * t); 如果你已聲明了參數t，你可以從參數t返回現在的日用時間，同時也能夠通過返回值返回現在的日用時間，即從1個時間點（例如：1970年1月1日0時0分0秒）到現在此時的秒數。如果參數為空（NULL），函數將只通過返回值返回現在的日用時間。】

如果我們在使用rand函數前沒有用srand函數制定seed的值，或雖然用了srand函數，但是給它的參數是1個常量，比如srand(1)，那末每次程序運行rand產生的數字都是1樣的。只有用例如time()函數來給1個每次都不1樣的seed值，才能使得rand的返回值不1樣，才能做到“隨機”。

srand函數只需要在rand函數前面調用1次就夠了，也只能調用1次，以后你想要調用rand函數幾次都無所謂，但是每一個程序中不能用兩次srand函數，切記。

上面代碼格式中的MAX和MIN是常量，MAX是英語的“最大”Maximum的縮寫，MIN是“最小”Minimum的縮寫。顧名思義，MAX和MIN分別是你規定的范圍的最大值和最小值。

建議在程序的1開始定義這兩個常量：

const int MAX = 100, MIN = 1;

引入的庫

為了程序能夠順利運行，我們需要引入3個庫：

stdio.h

stdlib.h

time.h

我們之前的課說過庫的作用，庫里面提供1些定義好的函數，比如time.h里面就有我們的time()函數，stdlib中有rand和srand函數。

好啦，我不繼續流露了。我們已說明了游戲的原理，也給出了1輪游戲的運行例子，也給出了主要的隨機數生成代碼，該輪到你來完成游戲的代碼了。加油。

我的代碼

希望大家自己先寫代碼，查閱1些資料，或溫習前面幾課的內容。運行成功了或實在寫不出來才來看答案。

以下給出我的版本，固然了，這個游戲的代碼可以有不同的版本。你完全可以自己發揮。

#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;

 // 生成隨機數

 srand(time(NULL));

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

 /* 程序的循環部份， 如果用戶沒猜中數字，就1直進行循環 */

 do

 {

     // 要求用戶輸入所猜數字

     printf("這個數字是甚么 ? ");

     scanf("%d", &guessNumber);

     // 比較用戶輸入的數字和神秘數字

     if (mysteryNumber > guessNumber)

         printf("猜小了 ! ");

     else if (mysteryNumber < guessNumber)

         printf("猜大了 ! ");

     else

         printf ("太棒了，你猜到了這個神秘數字 !! ");

 } while (guessNumber != mysteryNumber);

 return 0;

}

程序的解釋（從上到下的順序）：

1. 預處理指令：就是開頭的那3行，以#開始，include是英語“包括，引入”的意思。所以表示引入甚么庫。之前我已給大家這部份的代碼了，所以如果你的程序運行起來出錯是在這部份的話，那你也是夠夠的了 :P

2. 變量：這個游戲中，不需要太多變量，只有1個用于記錄用戶輸入的數字的變量guessNumber，和1個電腦隨機抽取的數字mysteryNumber。同時也定義了兩個常量（const變量，其實叫只讀變量比較準確）MAX和MIN，值分別是100和1。這樣定義的好處是，如果你后面要改這兩個數值，會很方便，直接改這1行的兩個值就行了。如果沒有用MAX和MIN而是在程序里每個地方寫100和1的話，那如果以后要改數值，工作量就大了。

3. 隨機數：srand和rand那兩行，產生在1和100之間的1個隨機數，值賦給mysteryNumber。

4. 循環：我選擇了用do...while循環。理論上1個while循環也能夠做到，但我覺得這里用do...while可能更合邏輯。為何呢？還記得do...while循環的特點嗎？就是循環體里的指令最少會履行1次，不像while循環可能1次也不履行。這里我們最少要讓用戶輸入1次數字，不可能用戶1次也不輸入就猜到了數字。

5. 在每次進入循環體里運行時，我們都要求用戶輸入1個數字，并且把這個數字的值賦給guessNumber變量，接下來就比較guessNumber和mysteryNumber（需要猜的數字）的大小：

   mysteryNumber大于guessNumber，那末輸出“猜小了”，繼續循環

   mysteryNumber小于guessNumber，那末輸出“猜大了”，繼續循環

   mysteryNumber等于guessNumber，也就是else語句的情況，即是說我們猜對了，輸出“太棒了，你猜到了這個神秘數字!”，結束循環

循環也需要1個條件，我們給出的條件是：只要猜的數字和神秘數字不1樣，循環就繼續。

現在這個游戲還是很基礎很簡單的，但是可以有以下的改進方案：

1. 增加1個記錄步數的計數器，在你猜對的時候輸出：“太棒了，你用**步猜到了這個神秘數字!”

2. 目前的程序只進行1輪就結束了，如果玩家不過癮，還想繼續下1輪怎樣辦呢？可以加入1個問題：“你還想繼續玩嗎？”，等待用戶輸入數字來回答。定義1個布爾值continue來存儲用戶輸入的回答，比如continue的默許值是1，就是用戶默許是繼續玩下1輪的，但如果用戶輸入0，那末程序停止，游戲結束

3. 增加1個模式：兩人模式。可以你出題我來猜。但是我希望你能夠在程序1開始就讓用戶選擇是玩哪種模式，是經典的人機對戰，還是人人對戰。如果是兩人模式的人人對戰，那末就不是用srand和rand來產生神秘數字了，而是讓玩家1通過scanf來輸入這個數字

4. 設置幾個難度級別，讓玩家選擇：低級（1⑴00中的1個數），中級（1⑴000中的1個數），高級（1⑴0000中的1個數）。如果你這樣設計，就需要改寫MAX值了，而此時MAX就不能再是1個const變量了，必須要把MAX前面的const去掉，MIN的還能保存。
   

你也能夠自己增設難度，想出更多好玩的點子來豐富這個游戲。通過完善和改進這個小游戲，你會學到更多。

第1部份第9課預告：函數

今天的課就到這里，1起加油咯。

下1次我們學習第9課，來認識函數這個極其重要和有用的內容吧！

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