C/C++实现投骰子游戏

我们将要模拟一个非常流行的游戏——掷骰子。

骰子的形式多种多样, 最普遍的是使用两个6面骰子。在一些冒险游戏中,会使用5种骰子:4面、6 面、8面、12面和20面。聪明的古希腊人证明了只有5种正多面体,它们的所 有面都具有相同的形状和大小。各种不同类型的骰子就是根据这些正多面体 发展而来。也可以做成其他面数的,但是其所有的面不会都相等,因此各个 面朝上的几率就不同。
计算机计算不用考虑几何的限制,所以可以设计任意面数的电子骰子。 我们先从6面开始。
我们想获得1~6的随机数。然而,rand()生成的随机数在0~ RAND_MAX之间。RAND_MAX被定义在stdlib.h中,其值通常是 INT_MAX。因此,需要进行一些调整,方法如下。

1.把随机数求模6,获得的整数在0~5之间。
2.结果加1,新值在1~6之间。
3.为方便以后扩展,把第1步中的数字6替换成骰子面数。

下面的代码实现了这3个步骤:

#include  /* 提供rand()的原型 */
int rollem(int sides)
{
int roll;
roll = rand() % sides + 1;
return roll;

}

我们还想用一个函数提示用户选择任意面数的骰子,并返回点数总和。

/* diceroll.c -- 掷骰子模拟程序 */
/* 与 mandydice.c 一起编译 */
#include "diceroll.h"
#include 
#include       /* 提供库函数 rand()的原型 */
int roll_count = 0;      /* 外部链接 */
static int rollem(int sides)  /* 该函数属于该文件私有 */
{
int roll;
roll = rand() % sides + 1;
++roll_count;       /* 计算函数调用次数 */
return roll;
}
int roll_n_dice(int dice, int sides)
{
int d;
int total = 0;
if (sides < 2)
{
printf("Need at least 2 sides.\n");
return -2;
}
if (dice < 1)
{
printf("Need at least 1 die.\n");
return -1;
}
for (d = 0; d < dice; d++)
total += rollem(sides);
return total;
}

该文件加入了新元素。第一,rollem()函数属于该文件私有,它是 roll_n_dice()的辅助函数。第二,为了演示外部链接的特性,该文件声明了 一个外部变量roll_count。该变量统计调用rollem()函数的次数。这样设计有 点蹩脚,仅为了演示外部变量的特性。第三,该文件包含以下预处理指令:

#include "diceroll.h"

如果使用标准库函数,如 rand(),要在当前文件中包含标准头文件(对 rand()而言要包含stdlib.h),而不是声明该函数。因为头文件中已经包含了 正确的函数原型。我们效仿这一做法,把roll_n_dice()函数的原型放在 diceroll.h头文件中。把文件名放在双引号中而不是尖括号中,指示编译器在 本地查找文件,而不是到编译器存放标准头文件的位置去查找文件。“本地 查找”的含义取决于具体的实现。一些常见的实现把头文件与源代码文件或 工程文件(如果编译器使用它们的话)放在相同的目录或文件夹中。

//diceroll.h
extern int roll_count;
int roll_n_dice(int dice, int sides);

该头文件中包含一个函数原型和一个 extern 声明。由于 direroll.c 文件 包含了该文件, direroll.c实际上包含了roll_count的两个声明:

extern int roll_count;   // 头文件中的声明(引用式声明)
int roll_count = 0;     // 源代码文件中的声明(定义式声明)

这样做没问题。一个变量只能有一个定义式声明,但是带 extern 的声明 是引用式声明,可以有多个引用式声明。
使用 roll_n_dice()函数的程序都要包含 diceroll.c 头文件。包含该头文件 后,程序便可使用roll_n_dice()函数和roll_count变量。

/* manydice.c -- 多次掷骰子的模拟程序 */
/* 与 diceroll.c 一起编译*/
#include 
#include     /* 为库函数 srand() 提供原型 */
#include      /* 为 time() 提供原型      */
#include "diceroll.h"   /* 为roll_n_dice()提供原型,为roll_count变量 提供声明 */
int main(void)
{
int dice, roll;
int sides;
int status;
srand((unsigned int) time(0)); /* 随机种子 */
printf("Enter the number of sides per die, 0 to stop.\n");
while (scanf("%d", &sides) == 1 && sides > 0)
{
printf("How many dice?\n");
if ((status = scanf("%d", &dice)) != 1)
{
905
if (status == EOF)
break;       /* 退出循环 */
else
{
printf("You should have entered an integer.");
printf(" Let's begin again.\n");
while (getchar() != '\n')
continue;   /* 处理错误的输入 */
printf("How many sides? Enter 0 to stop.\n");
continue;       /* 进入循环的下一轮迭代 */
}
}
roll = roll_n_dice(dice, sides);
printf("You have rolled a %d using %d %d-sided dice.\n",
roll, dice, sides);
printf("How many sides? Enter 0 to stop.\n");
}
printf("The rollem() function was called %d times.\n",
roll_count);     /* 使用外部变量 */
906
printf("GOOD FORTUNE TO YOU!\n");
return 0;
}

要与包含程序清单12.11的文件一起编译该文件。可以把程序清单 12.11、12.12和12.13都放在同一文件夹或目录中。运行该程序,下面是一个 输出示例:

Enter the number of sides per die, 0 to stop.
6
How many dice?
2
You have rolled a 12 using 2 6-sided dice.
How many sides? Enter 0 to stop.
6
How many dice?
2
You have rolled a 4 using 2 6-sided dice.
How many sides? Enter 0 to stop.
6
How many dice?
2
907
You have rolled a 5 using 2 6-sided dice.
How many sides? Enter 0 to stop.
0
The rollem() function was called 6 times.
GOOD FORTUNE TO YOU!

因为该程序使用了srand()随机生成随机数种子,所以大多数情况下,即 使输入相同也很难得到相同的输出。注意,manydice.c中的main()访问了定 义在diceroll.c中的roll_count变量。

有3种情况可以导致外层while循环结束:side小于1、输入类型不匹配 (此时scanf()返回0)、遇到文件结尾(返回值是EOF)。为了读取骰子的 点数,该程序处理文件结尾的方式(退出while循环)与处理类型不匹配 (进入循环的下一轮迭代)的情况不同。

可以通过多种方式使用roll_n_dice()。sides等于2时,程序模仿掷硬 币,“正面朝上”为2,“反面朝上”为1(或者反过来表示也行)。很容易修改 该程序单独显示点数的结果,或者构建一个骰子模拟器。如果要掷多次骰子 (如在一些角色扮演类游戏中),可以很容易地修改程序以输出类似的结 果:

Enter the number of sets; enter q to stop.
18
How many sides and how many dice?
6 3
Here are 18 sets of 3 6-sided throws.
908
12 10 6 9 8 14 8 15 9 14 12 17 11 7 10
13 8 14
How many sets? Enter q to stop.
q

rand1()或 rand()(不是 rollem())还可以用来创建一个猜数字程序,让 计算机选定一个数字,你来猜。读者感兴趣的话可以自己编写这个程序。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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