C语言每日一练
2021年11月21日

实现掷骰子小游戏

在开始今天的练习前，我先写一个有趣的C语言小游戏——掷骰子（zhì tóu zi）

实现原理

大家对骰子应该不陌生，让我们先看看百度词条的介绍：

掷骰子
拼音：zhì tóu zi
骰子： 既色子，用象牙、骨头或塑料等较坚硬物体做的小四方块；每面刻有点数，一到六，常用一对做各种游戏或赌博。
掷骰子：先摇动骰子，然后抛掷使两个骰子都随意停止在一平面上。
——百度百科

掷骰子时，每次能掷出的点数为1~6，且是随机的，那么如何用C语言来产生这一随机数呢？

这时就要用到rand()和srand()函数了：

srand函数是随机数发生器的初始化函数。原型：void srand(unsigned int seed);
srand和rand()配合使用产生伪随机数序列。

1. rand()：
   原型：int rand(void)，
   功能：产生随机值，从srand (seed)中指定的seed开始，返回一个[seed, RAND_MAX（0x7fff))间的随机整数。
2. srand()：
   原型：void srand(unsigned seed)，
   参数：seed是rand()的种子，用来初始化rand()的起始值。
   功能：可以认为rand()在每次被调用时，它都会查看srand(seed)中指定的seed值，如果存在srand(seed)，那么它会自动调用srand(seed)一次来初始化它的起始值。如果用户在此之前没有调用过srand(seed)，它会自动调用srand(1)一次。

——百度百科

上面提到了rand()函数只能生成伪随机数，意思是如果起始值seed固定，那么每次程序运行，它产生的随机数序列都是相同的，而不是真正意义上的随机数。形象地说，如果seed值固定，那每次程序运行，第一次掷到的点数都是固定的，这显然不合理，那怎么生成更加合理的随机数呢？

补充：
种子在每次启动计算机时是随机的，但是一旦计算机启动以后它就不再变化了；也就是说，每次启动计算机以后，种子就是定值了，所以根据公式推算出来的结果（也就是生成的随机数）就是固定的。——http://c.biancheng.net/view/2043.html

我们都知道系统的时间值（总秒数）是时刻都在变化着的，如果把时间秒数当做随机数的种子seed，那岂不是能实现真正的随机数？答案是方法可行，但并不能产生真正的随机数，因为时间是递增的，是有规律的数字序列，所以产生的随机数也会呈现一定的规律，但是，此时的随机数已经足够我们用来完成掷骰子游戏了，所以我们也没必要去纠结是否是真正的随机数（可能计算机本来就无法产生真正随机数）。

要想获取系统时间秒数，需要用到time()函数:

time() 是指返回自 Unix 纪元（January 1 1970 00:00:00 GMT）起的当前时间的秒数的函数，主要用来获取当前的系统时间，返回的结果是一个time_t类型。
time_t time(time_t *t);
如果t是空指针，直接返回当前时间。如果t不是空指针，返回当前时间的同时，将返回值赋予t指向的内存空间。
——百度百科

time_t的原型就是long int，这个函数的实现原理我们也没必要去深究，我们只要清楚它能返回秒数就足够了。
程序中，我们可以通过下面的语句初始化随机数种子和产生随机数：

srand((unsigned)time(NULL)); //用系统秒数初始化随机数种子
ret = rand();                //产生随机数，赋值给ret变量

现在生成了随机数，那如何将随机数转换成骰子的点数呢？
骰子一般都是正方体，有6个面，正面朝上的即为点数，那么它就有6种点数，分别是1~6，我们将刚才生成的随机数对6取余，即可将随机数限定在0~5之间，再加上1，就是我们要的随机点数了：

ret = rand() % 6 + 1;       //ret即为随机点数

源码介绍

原理介绍完了，接下来直接上代码

代码由两个部分构成：

1. 菜单打印：打印功能选择，显示上次投骰子的结果
2. 操作选择：选择掷骰子或退出退出程序

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>     //srand()/rand()
#include <time.h>       //time()

int main()
{
    char choice = '\0'; //菜单选择
    int ret = 0;
    //用系统秒数初始化随机数种子
    srand((unsigned)time(NULL));
    while(1)
    {      
        /* 1.菜单打印 */
        system("cls");  //清屏--Windows系统
        printf("======================\n");
        printf("|     掷骰子游戏     |\n");
        printf("|  1:掷骰子  0:退出  |\n");
        if(ret)
            printf("|     上轮点数:%d     |\n", ret);
        printf("======================\n");

        /* 2.操作选择 */
        printf("请选择>>>>>>>\n");
        scanf(" %c", &choice);    //输入选择
                                  //" %c" 可以吃前面的空格和回车
        while(getchar() != '\n'); //吃掉除choice外其它字符
        ret = 0;                  //初始化点数
        switch(choice)
        {
            case '0': 
            	printf("Goodbye!\n");
    			return 0;   //退出
            //掷骰子(产生1 ~ 6 随机数)
            case '1':
             	ret = rand() % 6 + 1;
                break;
            default: printf("无效选择!\n");
        }
    }
    return 0;
}

效果展示

今日练习

题目描述

骰子是一个有六个面的正方体，每个面分别印有1〜6之间的小圆点代表点数。假设这个游戏的规则是：两个人轮流掷骰子6次，并将每次投掷的点数累加起来。点数多者获胜；点数相同则为平局。

要求编写程序模拟这个游戏的过程，并求出玩100盘之后谁是最终的获胜者。

问题分析

思路可以参照前面掷骰子小游戏的实现原理。
实现步骤：两层循环，外层循环100次，内层循环6次，每次都将他们掷骰子的点数进行累加，最后总点数大的即为赢家，如果点数相同，则平局。

代码实现

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

int main()
{
    int sum_1 = 0, sum_2 = 0;
    int i = 0, j = 0;
    //用系统秒数初始化随机数种子
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(i = 0; i < 100; i++)
    {
        for(j = 0; j < 6; j++)
        {
            //获取骰子点数
            sum_1 += rand() % 6 + 1;
            sum_2 += rand() % 6 + 1;
        }
    }
    printf("甲的总点数：%d\n", sum_1);
    printf("乙的总点数：%d\n", sum_2);
    if(sum_1 > sum_2)
        printf("甲获胜!\n");
    else if(sum_1 == sum_2)
        printf("平局...\n");
    else
        printf("乙获胜!\n");
    return 0;
}

运行结果

由于掷骰子点数是随机的，所以获胜者也是随机的。

结果1：

结果2：

---

把他们掷骰子次数调为1，试了n次之后，终于平局了😂