【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(nèi)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(yù)告： 函數(shù)

課程大綱

我們的課程分為4大部份，每個部份結(jié)束后都會有練習(xí)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(chǔ)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(yùn)算那點(diǎn)事

• 條件表達(dá)式

• 循環(huán)語句

• 實(shí)戰(zhàn)：第1個C語言小游戲

• 函數(shù)

• 練習(xí)題

• 習(xí)作：完善第1個C語言小游戲

• 模塊化編程

• 進(jìn)擊的指針，C語言王牌

• 數(shù)組

• 字符串

• 預(yù)處理

• 創(chuàng)建你自己的變量類型

• 文件讀寫

• 動態(tài)分配

• 實(shí)戰(zhàn)：“懸掛小人”游戲

• 安全的文本輸入

• 練習(xí)題

• 習(xí)作：用自己的語言解釋指針
  

• 安裝SDL

• 創(chuàng)建窗口和畫布

• 顯示圖象

• 事件處理

• 實(shí)戰(zhàn)：“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(shí)戰(zhàn)：可視化的聲音譜線

• 練習(xí)題
  

• 鏈表

• 堆，棧和隊(duì)列

• 哈希表

• 練習(xí)題
  

第1部份第8課：第1個C語言小游戲

經(jīng)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(jīng)過之前幾課的學(xué)習(xí)，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(xué)的理論付諸實(shí)踐，那也很沒成心思，我們不就白學(xué)了那末多理論。

信不信由你，你其實(shí)已有水平實(shí)現(xiàn)自己的第1個成心思的程序了。

準(zhǔn)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?yàn)椤痘蚨嗷蛏佟贰?/p>

游戲的原理是這樣：

1. 每輪電腦從1到100中隨機(jī)抽1個整數(shù)

2. 電腦要求你猜這個數(shù)字，因此你要輸入1個1到100之間的整數(shù)

3. 電腦將你輸入的數(shù)和它抽取的數(shù)進(jìn)行比較，并告知你的數(shù)比它的數(shù)大了還是小了

4. 然后它會再次讓你輸入數(shù)字，并告知你比較的結(jié)果

5. 1直到你猜到這個數(shù)為止，1輪結(jié)束

游戲的目的，固然就是用最少的次數(shù)猜到這個“神秘”數(shù)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(yīng)當(dāng)值得自豪。

下面演示了1輪的樣式，你要編程來實(shí)現(xiàn)它：

這個數(shù)字是甚么？50

猜小了！

這個數(shù)字是甚么？75

猜小了！

這個數(shù)字是甚么？85

猜大了！

這個數(shù)字是甚么？80

猜大了！

這個數(shù)字是甚么？78

猜小了！

這個數(shù)字是甚么？79

太棒了，你猜到了這個神秘?cái)?shù)字??！

隨機(jī)抽取1個數(shù)

但大家要問了：怎樣來隨機(jī)地抽取1個數(shù)呢？不知道怎樣辦啊，臣妾做不到啊。

誠然，我們還沒學(xué)習(xí)如何來產(chǎn)生1個隨機(jī)數(shù)。讓親愛的電腦兄來做這個是不簡單的：它很會做運(yùn)算，但是要它隨機(jī)選擇1個數(shù)，它還不知道怎樣做呢。

事實(shí)上，為了“嘗試”得到1個隨機(jī)數(shù)，我們不能不讓電腦來做1些復(fù)雜的運(yùn)算，好吧，歸根結(jié)柢還是做運(yùn)算。

我們有兩個解決方案：

1. 請用戶通過scanf函數(shù)輸入這個神秘?cái)?shù)字，那末就需要兩個玩家咯。1個選數(shù)字，1個猜數(shù)字。

2. 孤注1擲地讓電腦來為我們自動產(chǎn)生1個隨機(jī)數(shù)。好處是：只需要1個玩家，可以自娛自樂。缺點(diǎn)是：需要學(xué)習(xí)該怎樣做...

我們來學(xué)習(xí)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(jī)數(shù)，我們要用到rand()函數(shù)（rand是英語“random：隨機(jī)” 的縮寫）。顧名思義，這個函數(shù)能為我們生成隨機(jī)數(shù)。但是我們還要這個隨機(jī)數(shù)是在1到100的整數(shù)范圍內(nèi)（如果沒有限定范圍，那會很復(fù)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(shù)）用于初始化隨機(jī)數(shù)的生成器。srand實(shí)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(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)序列。rand函數(shù)在產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)前，需要系統(tǒng)提供的生成偽隨機(jī)數(shù)序列的種子，rand根據(jù)這個種子的值產(chǎn)生1系列隨機(jī)數(shù)。如果系統(tǒng)提供的種子沒有變化，每次調(diào)用rand函數(shù)生成的偽隨機(jī)數(shù)序列都是1樣的。srand(unsigned seed)通過參數(shù)seed改變系統(tǒng)提供的種子值，從而可使得每次調(diào)用rand函數(shù)生成的偽隨機(jī)數(shù)序列不同，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的“隨機(jī)”。通?？梢岳孟到y(tǒng)時間來改變系統(tǒng)的種子值，即srand(time(NULL))，可以為rand函數(shù)提供不同的種子值，進(jìn)而產(chǎn)生不同的隨機(jī)數(shù)序列】

【所謂的“偽隨機(jī)數(shù)”指的其實(shí)不是假的隨機(jī)數(shù)，這里的“偽”是有規(guī)律的意思。其實(shí)絕對的隨機(jī)數(shù)只是1種理想狀態(tài)的隨機(jī)數(shù)，計(jì)算機(jī)只能生成相對的隨機(jī)數(shù)即偽隨機(jī)數(shù)。計(jì)算機(jī)生成的偽隨機(jī)數(shù)既是隨機(jī)的又是有規(guī)律的 ―― 1部分遵照1定的規(guī)律，1部分則不遵照任何規(guī)律。比如“世上沒有兩片形狀完全相同的樹葉”，這正點(diǎn)到了事物的特性 ―― 規(guī)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(guī)律性。從這個角度講，我們就能夠接受這樣的事實(shí)了：計(jì)算機(jī)只能產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)而不是絕對的隨機(jī)數(shù)。】

【通過time()函數(shù)來取得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)前的日用時間（Calendar Time），處理日期時間的函數(shù)都是以本函數(shù)的返回值為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)算。其原型為：time_t time(time_t * t); 如果你已聲明了參數(shù)t，你可以從參數(shù)t返回現(xiàn)在的日用時間，同時也能夠通過返回值返回現(xiàn)在的日用時間，即從1個時間點(diǎn)（例如：1970年1月1日0時0分0秒）到現(xiàn)在此時的秒數(shù)。如果參數(shù)為空（NULL），函數(shù)將只通過返回值返回現(xiàn)在的日用時間?！?/p>

如果我們在使用rand函數(shù)前沒有用srand函數(shù)制定seed的值，或雖然用了srand函數(shù)，但是給它的參數(shù)是1個常量，比如srand(1)，那末每次程序運(yùn)行rand產(chǎn)生的數(shù)字都是1樣的。只有用例如time()函數(shù)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(jī)”。

srand函數(shù)只需要在rand函數(shù)前面調(diào)用1次就夠了，也只能調(diào)用1次，以后你想要調(diào)用rand函數(shù)幾次都無所謂，但是每一個程序中不能用兩次srand函數(shù)，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(guī)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(yùn)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(shù)，比如time.h里面就有我們的time()函數(shù)，stdlib中有rand和srand函數(shù)。

好啦，我不繼續(xù)流露了。我們已說明了游戲的原理，也給出了1輪游戲的運(yùn)行例子，也給出了主要的隨機(jī)數(shù)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(xí)前面幾課的內(nèi)容。運(yùn)行成功了或?qū)嵲趯懖怀鰜聿艁砜创鸢浮?/p>

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(fā)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(jī)數(shù)

 srand(time(NULL));

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

 /* 程序的循環(huán)部份， 如果用戶沒猜中數(shù)字，就1直進(jìn)行循環(huán) */

 do

 {

     // 要求用戶輸入所猜數(shù)字

     printf("這個數(shù)字是甚么 ? ");

     scanf("%d", &guessNumber);

     // 比較用戶輸入的數(shù)字和神秘?cái)?shù)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?cái)?shù)字 !! ");

 } while (guessNumber != mysteryNumber);

 return 0;

}

程序的解釋（從上到下的順序）：

1. 預(yù)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(yùn)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(shù)字的變量guessNumber，和1個電腦隨機(jī)抽取的數(shù)字mysteryNumber。同時也定義了兩個常量（const變量，其實(shí)叫只讀變量比較準(zhǔn)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(shù)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(shù)值，工作量就大了。

3. 隨機(jī)數(shù)：srand和rand那兩行，產(chǎn)生在1和100之間的1個隨機(jī)數(shù)，值賦給mysteryNumber。

4. 循環(huán)：我選擇了用do...while循環(huán)。理論上1個while循環(huán)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(huán)的特點(diǎn)嗎？就是循環(huán)體里的指令最少會履行1次，不像while循環(huán)可能1次也不履行。這里我們最少要讓用戶輸入1次數(shù)字，不可能用戶1次也不輸入就猜到了數(shù)字。

5. 在每次進(jìn)入循環(huán)體里運(yùn)行時，我們都要求用戶輸入1個數(shù)字，并且把這個數(shù)字的值賦給guessNumber變量，接下來就比較guessNumber和mysteryNumber（需要猜的數(shù)字）的大?。?/p>

   mysteryNumber大于guessNumber，那末輸出“猜小了”，繼續(xù)循環(huán)

   mysteryNumber小于guessNumber，那末輸出“猜大了”，繼續(xù)循環(huán)

   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?cái)?shù)字!”，結(jié)束循環(huán)

循環(huán)也需要1個條件，我們給出的條件是：只要猜的數(shù)字和神秘?cái)?shù)字不1樣，循環(huán)就繼續(xù)。

現(xiàn)在這個游戲還是很基礎(chǔ)很簡單的，但是可以有以下的改進(jìn)方案：

1. 增加1個記錄步數(shù)的計(jì)數(shù)器，在你猜對的時候輸出：“太棒了，你用**步猜到了這個神秘?cái)?shù)字!”

2. 目前的程序只進(jìn)行1輪就結(jié)束了，如果玩家不過癮，還想繼續(xù)下1輪怎樣辦呢？可以加入1個問題：“你還想繼續(xù)玩嗎？”，等待用戶輸入數(shù)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(xù)玩下1輪的，但如果用戶輸入0，那末程序停止，游戲結(jié)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(jīng)典的人機(jī)對戰(zhàn)，還是人人對戰(zhàn)。如果是兩人模式的人人對戰(zhàn)，那末就不是用srand和rand來產(chǎn)生神秘?cái)?shù)字了，而是讓玩家1通過scanf來輸入這個數(shù)字

4. 設(shè)置幾個難度級別，讓玩家選擇：低級（1⑴00中的1個數(shù)），中級（1⑴000中的1個數(shù)），高級（1⑴0000中的1個數(shù)）。如果你這樣設(shè)計(jì)，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(shè)難度，想出更多好玩的點(diǎn)子來豐富這個游戲。通過完善和改進(jìn)這個小游戲，你會學(xué)到更多。

第1部份第9課預(yù)告：函數(shù)

今天的課就到這里，1起加油咯。

下1次我們學(xué)習(xí)第9課，來認(rèn)識函數(shù)這個極其重要和有用的內(nèi)容吧！

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