综合练习：猜数字小游戏

这是什么：猜数字小游戏 = 程序随机想一个 1~100 的数，你来猜，它提示"大了"还是"小了"。

为什么用：零件都齐了：变量记数据、流程做判断、函数搞封装、指针/引用改外部变量、类封装数据和行为。分章学是拼零件，这一章才把零件拧成一个能玩的成品。

如何用：照抄一段完整的 guess.cpp（提示函数 + while 循环 + cin/cout），g++ 编译运行。

::: tip 没有 C++ 环境？ 打开 OnlineGDB，语言选 C++20，粘贴即玩。 :::

完整代码

#include <iostream>
#include <cstdlib>   // rand、srand 住在这里
#include <ctime>     // time 住在这里
using namespace std;

// 根据猜测给提示：返回 true 表示猜中了
bool giveHint(int guess, int secret) {
    if (guess > secret) {
        cout << "大了，再猜！" << endl;
        return false;
    }
    if (guess < secret) {
        cout << "小了，再猜！" << endl;
        return false;
    }
    cout << "猜中了！答案就是 " << secret << endl;
    return true;
}

int main() {
    srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));  // 用当前时间打乱随机数
    int secret = rand() % 100 + 1;                // 1~100 的随机数
    int count = 0;

    cout << "我想好了一个 1~100 的数，猜猜看！" << endl;
    while (true) {
        int guess;
        cout << "你猜: ";
        cin >> guess;   // 从键盘读入一个整数
        count++;
        if (giveHint(guess, secret)) {
            break;      // 猜中，游戏结束
        }
    }
    cout << "一共猜了 " << count << " 次，厉害！" << endl;
    return 0;
}

编译运行

保存为 guess.cpp，然后：

g++ guess.cpp -o guess
./guess

你会看到（一次真实对局示例，谜底随机，你的过程不会和我一样）

我想好了一个 1~100 的数，猜猜看！
你猜: 50
大了，再猜！
你猜: 25
小了，再猜！
你猜: 37
大了，再猜！
你猜: 31
猜中了！答案就是 31
一共猜了 4 次，厉害！

逐块解读

用到的清单：函数（giveHint）、循环（while）、分支（if）、运算（%、++）、输入输出（cin/cout）——前七章的知识全在这 40 来行里。

彩蛋：和 Python 版比比行数

同样的游戏，Python 版约 25 行搞定；C++ 版要 40 行左右。多出来的行数去哪了？头文件、main 骨架、类型声明、分号——这些"仪式感"换来的是编译器全程把关和飞快运行。语言没有优劣，只有取舍。

进阶版：用引用修改外部变量

把 giveHint 改成用引用，直接修改外部的 count，不再在 main 里手动 count++：

// 进阶：引用传递 count，函数内部直接累加
bool giveHint(int guess, int secret, int& count) {
    count++;  // 直接修改外面的 count
    if (guess > secret) {
        cout << "大了，再猜！" << endl;
        return false;
    }
    if (guess < secret) {
        cout << "小了，再猜！" << endl;
        return false;
    }
    cout << "猜中了！答案就是 " << secret << endl;
    return true;
}

int main() {
    // ... 前面相同 ...
    while (true) {
        int guess;
        cout << "你猜: ";
        cin >> guess;
        if (giveHint(guess, secret, count)) {  // 传入 count 的引用
            break;
        }
    }
    // ...
}

❓ 常见问题

Q1：rand() % 100 + 1 为什么能得到 1~100？

rand() 返回 0 到某个最大值（通常 32767）的整数。% 100 得到 0~99，再 + 1 就变成 1~100。

Q2：为什么要 srand(time(nullptr))？

不写 srand，程序每次运行都用同样的默认种子，rand() 产生的"随机"序列完全一样。用当前时间作为种子，每次运行谜底都不同。

Q3：cin >> guess 输入非数字会怎样？

如果用户输入字母，cin 会进入失败状态，后续读入都失效。入门阶段不处理也可以；进阶后可用 cin.clear() 和 cin.ignore() 恢复。

⚠️ 新手翻车现场

翻车一：每次运行谜底都一样

// 错误：漏了 srand
int secret = rand() % 100 + 1;

问题：没有设置随机种子，rand() 每次都用默认种子，产生相同序列。

修正：在 rand() 之前加 srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));。

翻车二：cin 读入后下一次循环不等待输入

这通常是因为之前的 cin 读入失败（比如输入了字母），导致 cin 进入错误状态，后续读入都被跳过。

修正：入门阶段保证只输入整数即可；进阶可加 if (!(cin >> guess)) { cin.clear(); cin.ignore(10000, '\n'); continue; }。

🎯 什么时候用这套知识

• 做小型命令行交互程序（猜数字、计算器、单位换算）
• 理解"随机数需要种子""用 cin/cout 做交互"
• 作为 C++ 基础的结业项目，验证前七章是否都掌握了

📝 本章小结

• srand 定种子，rand 出随机数，cin 收答案，break 收官
• rand() % N + 1 得到 1~N 的随机整数
• while (true) 配合 break 实现"未知次数循环"
• 函数封装提示逻辑，主循环只负责读入和判断
• 引用版 giveHint 展示了如何让函数修改外部变量
• 记忆口诀：srand 定种子，rand 出随机，cin 收答案，break 收官游戏。

动手改

1. 把范围改成 1~200（只动 rand() % 100 + 1 那一行）
2. 猜中后追问"再来一局吗(y/n)"，输入 y 就重开一局（提示：外层再套一个循环）
3. 进阶：最多只许猜 7 次，超了宣布"游戏失败"并公布答案——想想为什么 7 次一定够猜中 1~100？
4. 尝试用 switch 替换 giveHint 里的 if/else，看看代码是否更清晰（提示：switch 不适合区间比较，这里可能不太合适，亲自试过再下结论）

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