C/C++投骰子游戲

我們將要模擬一個非常流行的遊戲——擲骰子。

骰子的形式多種多樣， 最普遍的是使用兩個6面骰子。在一些冒險遊戲中，會使用5種骰子：4面、6 面、8面、12面和20面。聰明的古希臘人證明了只有5種正多面體，它們的所 有面都具有相同的形狀和大小。各種不同類型的骰子就是根據這些正多面體 發展而來。也可以做成其他面數的，但是其所有的面不會都相等，因此各個 面朝上的機率就不同。
計算機計算不用考慮幾何的限制，所以可以設計任意麪數的電子骰子。 我們先從6面開始。
我們想獲得1～6的隨機數。然而，rand()生成的隨機數在0～ RAND_MAX之間。RAND_MAX被定義在stdlib.h中，其值通常是 INT_MAX。因此，需要進行一些調整，方法如下。
1.把隨機數求模6，獲得的整數在0～5之間。
2.結果加1，新值在1～6之間。
3.爲方便以後擴展，把第1步中的數字6替換成骰子面數。
下面的代碼實現了這3個步驟：

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

}

我們還想用一個函數提示用戶選擇任意麪數的骰子，並返回點數總和。

/* diceroll.c -- 擲骰子模擬程序 */
/* 與 mandydice.c 一起編譯 */
#include　"diceroll.h"
#include　<stdio.h>
#include <stdlib.h>　　　　　　/* 提供庫函數 rand()的原型 */
int roll_count = 0;　　　　　　/* 外部鏈接 */
static int rollem(int sides)　 /* 該函數屬於該文件私有 */
{
int　roll;
roll　=　rand()　%　sides　+　1;
++roll_count;　　　　　　　/* 計算函數調用次數 */
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;
}

該文件加入了新元素。第一，rollem()函數屬於該文件私有，它是 roll_n_dice()的輔助函數。第二，爲了演示外部鏈接的特性，該文件聲明瞭 一個外部變量roll_count。該變量統計調用rollem()函數的次數。這樣設計有 點蹩腳，僅爲了演示外部變量的特性。第三，該文件包含以下預處理指令：

#include "diceroll.h"

如果使用標準庫函數，如 rand()，要在當前文件中包含標準頭文件（對 rand()而言要包含stdlib.h），而不是聲明該函數。因爲頭文件中已經包含了 正確的函數原型。我們效仿這一做法，把roll_n_dice()函數的原型放在 diceroll.h頭文件中。把文件名放在雙引號中而不是尖括號中，指示編譯器在 本地查找文件，而不是到編譯器存放標準頭文件的位置去查找文件。“本地 查找”的含義取決於具體的實現。一些常見的實現把頭文件與源代碼文件或 工程文件（如果編譯器使用它們的話）放在相同的目錄或文件夾中。

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

該頭文件中包含一個函數原型和一個 extern 聲明。由於 direroll.c 文件 包含了該文件， direroll.c實際上包含了roll_count的兩個聲明：

extern int roll_count;　　　// 頭文件中的聲明（引用式聲明）
int roll_count = 0;　　　　 // 源代碼文件中的聲明（定義式聲明）

這樣做沒問題。一個變量只能有一個定義式聲明，但是帶 extern 的聲明 是引用式聲明，可以有多個引用式聲明。
使用 roll_n_dice()函數的程序都要包含 diceroll.c 頭文件。包含該頭文件 後，程序便可使用roll_n_dice()函數和roll_count變量。

/* manydice.c -- 多次擲骰子的模擬程序 */
/* 與 diceroll.c 一起編譯*/
#include　<stdio.h>
#include <stdlib.h>　　　　/* 爲庫函數 srand() 提供原型　*/
#include <time.h>　　　　　/* 爲 time() 提供原型　　　　　　*/
#include "diceroll.h"　　　/* 爲roll_n_dice()提供原型，爲roll_count變量 提供聲明 */
int　main(void)
{
int　dice,　roll;
int　sides;
int　status;
srand((unsigned int) time(0)); /* 隨機種子 */
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;　　　　　　 /* 退出循環 */
else
{
printf("You　should　have　entered　an　integer.");
printf("　Let's　begin　again.\n");
while　(getchar()　!=　'\n')
continue;　　　/* 處理錯誤的輸入 */
printf("How　many　sides?　Enter　0　to　stop.\n");
continue;　　　　　　 /* 進入循環的下一輪迭代 */
}
}
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);　　　　 /* 使用外部變量 */
906
printf("GOOD　FORTUNE　TO　YOU!\n");
return　0;
}

要與包含程序清單12.11的文件一起編譯該文件。可以把程序清單 12.11、12.12和12.13都放在同一文件夾或目錄中。運行該程序，下面是一個 輸出示例：

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!

因爲該程序使用了srand()隨機生成隨機數種子，所以大多數情況下，即 使輸入相同也很難得到相同的輸出。注意，manydice.c中的main()訪問了定 義在diceroll.c中的roll_count變量。
有3種情況可以導致外層while循環結束：side小於1、輸入類型不匹配 （此時scanf()返回0）、遇到文件結尾（返回值是EOF）。爲了讀取骰子的 點數，該程序處理文件結尾的方式（退出while循環）與處理類型不匹配 （進入循環的下一輪迭代）的情況不同。
可以通過多種方式使用roll_n_dice()。sides等於2時，程序模仿擲硬 幣，“正面朝上”爲2，“反面朝上”爲1（或者反過來表示也行）。很容易修改 該程序單獨顯示點數的結果，或者構建一個骰子模擬器。如果要擲多次骰子 （如在一些角色扮演類遊戲中），可以很容易地修改程序以輸出類似的結 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()）還可以用來創建一個猜數字程序，讓 計算機選定一個數字，你來猜。讀者感興趣的話可以自己編寫這個程序。