C语言基础：（四）分支与循环（下）

_OP_CHEN

发布于 2026-01-14 09:04:04

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文章被收录于专栏：C++C++

在上一篇博客中，博主为大家介绍了C语言中有关分支和循环的基础知识，那么本篇博客，博主将带大家利用这些知识写一个猜数字游戏。那么废话不多说，我们开始吧！

一、游戏要求

要想做出一个猜数字游戏，我们需要实现以下的要求：

电脑自动生成1~100的随机数
玩家来猜数字，在猜数字的过程中，将根据猜测数据的大小给出大了或小了的反馈，直到猜对后，游戏结束。

二、随机数生成

我们要想完成猜数字游戏，首先就得产生随机数，那么我们如何产生随机数呢？

2.1 rand

C语言为我们提供了一个函数叫 rand ，这个函数可以为我们生成随机数，函数原型如下：

int rand (void);

rand函数会为我们返回一个伪随机数，这个伪随机数的范围是在 0~RAND_MAX 之间，这个RAND_MAX 的大小是依赖编译器决定的，但是在大部分的编译器上其值为32767.

rand函数的使用需要包含一个头文件：stdlib.h

这里我们来测试一下rand函数，探索一下它产生随机数的规律：

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

int main()
{
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    return 0;
}

运行两次，分别观察结果：

可以看到，虽然在同一次运行中，五个数字的产生是相对随机的，但是下一次运行程序生成的结果和上一次一模一样，这是为什么呢？

再深入了解一下，我们不难发现，rand函数生成的随机数是伪随机的，即它是通过某种算法生成的随机数。真正意义上的随机数是完全随机的，无法预测下一次的值是多少。rand 函数是对一个叫做“种子”的基准值进行运算生成的随机数。

之所以前面每次运行程序产生的随机数序列是一样的，是因为rand函数生成随机数的种子默认为1，如果要生成不同的随机数，需要让种子发生变化。

2.2 srand

C语言中为我们提供了一个函数叫做srand，用来初始化随机数的生成器，原型如下：

void srand (unsigned int seed);

程序再调用rand函数之前先调用srand函数，通过srand函数的参数seed来设置rand函数生成随机数时的种子，只要种子发生了变化，每次生成的随机数序列也就能发生变化了。

也就是说为了让rand生成随机数，我们需要让srand的种子随机变化，这也就意味着在生成随机数时又需要一个随机数，这就产生了矛盾。

我们应该如何解决这个问题呢？

2.3 time

在程序中我们可以使用程序运行的时间作为种子，因为时间是时刻在发生变化的。

在C语言中为我们提供了一个叫time的函数，就可以获得这个时间，其原型如下：

time_t time (time_t* timer);

time 函数会返回当前系统的日历时间，实际上，它返回的是1970年1月1日0分0秒到现在程序运行时间之间的差值，单位是秒。返回的类型是time_t类型的，time_t类型在本质上就是32位或者64位的整数类型。

time函数的参数timer如果是非NULL指针的话，函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。

如果timer是NULL，此时就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做：时间戳。

time函数的时候需要包含头文件：time.h

//VS2022 上time_t类型的说明

#ifndef _CRT_NO_TIME_T
    #ifdef _USE_32BIT_TIME_T
        typedef __time32_t time_t;
    #else
        typedef __time64_t time_t;
    #endif
#endif


typedef long                 __time32_t;
typedef __int64              __time64_t;

如果我们需要让time函数返回时间戳，可以写代码如下所示：

time(NULL);//调⽤time函数返回时间戳，这⾥没有接收返回值

基于srand和time，我们可以让生成随机数的代码改写成如下形式：

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

int main()
{
    //使⽤time函数的返回值设置种⼦
    //因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
    srand((unsigned int)time(NULL));
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    printf("%d\n", rand());
    return 0;
}

再运行两次，观察输出结果如下：

可以观察到现在两次输出的结果完全不一样了，这便是srand函数和time函数的功效。

注意：srand函数不需要频繁调用，在一次运行的程序中只需要调用一次即可。

2.4 设置随机数的范围

如果我们要生成0~99之间的随机数，可以使用如下方法：

rand() % 100;//余数的范围是0~99

如果要生成1~100之间的随机数，可以使用如下方法：

rand()%100+1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100

如果要生成a~b之间的随机数，可以使用如下方法：

a + rand()%(b-a+1)

三、猜数字游戏实现

学习了上面这些前置知识，我们就可以开始实现猜数字游戏了。

为了方便代码的维护和管理，我们可以将猜数字游戏封装成一个独立的函数 game() 。在这个函数中我们可以利用 while(1) 循环，使游戏可以重复多次游玩。同时在循环内部使用if......else......分支语句分别判断猜数字大了或者小了或者猜对了。game()函数参考代码如下：

void game()
{
    int r = rand()%100+1;
    int guess= 0;
    while(1)
    {
        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;
        }
    }
}

为了猜数字界面的美观性，我们也可以为游戏设计一个菜单界面，界面中包括再一次游玩功能和退出游戏功能。参考代码如下：

void menu()
{
    printf("***********************\n");
    printf("****** 1. play ******\n");
    printf("****** 0. exit ******\n");
    printf("***********************\n");
}

int main()
{
    int input = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));
    do
    {
        menu();
        printf("请选择:>");
        scanf("%d", &input);
        switch(input)
        {
            case 1:
                game();
                break;
            case 0:
                printf("游戏结束\n");
                break;
            default:
                printf("选择错误，重新选择\n");
                break;
        }
    }while(input);
    return 0;
}

除此之外，我们还可以在game()函数中加上猜数字的次数限制，如果5次没猜出来就算失败。

void game()
{
    int r = rand() % 100 + 1;
    int guess = 0;
    int count = 5;
    while (count)
    {
        printf("\n你还有%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("你失败了，正确值是:%d\n", r);
    }
}

以上就是猜数字游戏的主要功能实现以及部分拓展功能的讲解啦，大家如果有更好的实现方法或者其他拓展功能的相关想法，欢迎在评论区留言哦~本期博客就到此结束啦！

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2025-08-04，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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