C 猜猜猜😀文字小游戏
2024-09-07 03:26:30
前言 - 随机性
没啥事情, 写了个猜猜猜(猜数字)小游戏. 遇到猜的部分, 那肯定会用到随机函数. 我们为了多平台行为一致, 就统一
整合一个伪随机函数实现方案, 让随机更随机. 一开始看下接口设计 rand.h
#ifndef _RAND_H
#define _RAND_H #include <stdint.h>
#include <assert.h> //
// 传承(抄袭)不灭(创新) rand 库
// 大体思路
// { r | r[n+1] = (a*r[n] + c) mod m
// , n >= 0
// , m = 0xFFFFFFFFFFFF = 2 ^ 48
// , a = 0x0005DEECE66D = 0x5DEECE66D,
// , c = 0x000B = 0xB
// }
//
struct rand {
uint32_t x0, x1, x2;
uint32_t a0, a1, a2;
uint32_t c;
}; typedef struct rand rand_t[]; //
// rand_init - 随机函数对象初始化种子
// r : 随机函数对象
// seed : 种子数
// return : void
//
extern void rand_init(rand_t r, int64_t seed); //
// rand_rand - 获取一个随机值
// r : 随机函数对象
// return : 返回 [0, INT32_MAX] 随机数
//
extern int32_t rand_rand(rand_t r); //
// r_rand - 得到 [0, INT32_MAX] 随机数
// r_ranb - 得到 [0, INT64_MAX] (int64 = big int32) 随机数
// r_rang - 得到 range [min, max] 随机数
//
extern int32_t r_rand(void); extern int64_t r_ranb(void); inline int32_t r_rang(int32_t min, int32_t max) {
assert(max >= min);
return r_rand() % (max - min + ) + min;
} #endif//_RAND_H
rand.c
#include "rand.h" #define X0 (0x330E)
#define X1 (0xABCD)
#define X2 (0x1234)
#define A0 (0xE66D)
#define A1 (0xDEEC)
#define A2 (0x0005)
#define C (0x000B) #define N (16)
#define MASK ((1 << N) - 1)
#define LOW(x) ((uint32_t)(x) & MASK)
#define HIGH(x) LOW((x) >> N) //
// rand_init - 随机函数对象初始化种子
// r : 随机函数对象
// seed : 种子数
// return : void
//
inline void
rand_init(rand_t r, int64_t seed) {
r->x0 = X0; r->x1 = LOW(seed); r->x2 = HIGH(seed);
r->a0 = A0; r->a1 = A1; r->a2 = A2;
r->c = C;
} #define CARRY(x, y) ((x + y) > MASK) // 基于 16 位判断二者和是否进位
#define ADDRQ(x, y, z) z = CARRY(x, y); x = LOW(x + y)
#define MUL(m, x, y, z) m = (x) * (y); z##0 = LOW(m); z##1 = HIGH(m) inline void rand_next(rand_t r) {
uint32_t m, p0, p1, q0, q1, s0, s1, c0, c1; MUL(m, r->a0, r->x0, p);
ADDRQ(p0, r->c, c0);
ADDRQ(p1, c0, c1);
MUL(m, r->a0, r->x1, q);
ADDRQ(p1, q0, c0);
MUL(m, r->a1, r->x0, s); m = c0 + c1 + CARRY(p1, s0) + q1 + s1
+ r->a0 * r->x2 + r->a1 * r->x1 + r->a2 * r->x0;
r->x2 = LOW(m);
r->x1 = LOW(p1 + s0);
r->x0 = LOW(p0);
} //
// rand_rand - 获取一个随机值
// r : 随机函数对象
// return : 返回 [0, INT32_MAX] 随机数
//
inline int32_t
rand_rand(rand_t r) {
rand_next(r);
return (r->x2 << (N - )) + (r->x1 >> );
} //
// 想过 - 朵朵浪花, 也不曾看见云彩飘过 :0
//
static rand_t r_r = { { X0, X1, X2 , A0, A1, A2 , C } }; // EXTERN_RUN(r_init) 启动初始化
extern inline void r_init(int64_t seed) {
rand_init(r_r, seed);
} inline int32_t
r_rand(void) {
return rand_rand(r_r);
} inline int64_t
r_ranb(void) {
uint64_t x = ((r_rand() << N) ^ r_rand()) & INT32_MAX;
uint64_t y = ((r_rand() << N) ^ r_rand()) & INT32_MAX;
return ((x << * N) | y) & INT64_MAX;
}
算法层面网上资料很够(redis rand48 原理) . 我这里只聊聊工程实现方面, 可以看出来多线程并发发起 r_rand()
请求是不可控的(非线程安全, 你也不知道内部运行状态是啥). 但如果存在特殊业务需要可窥探随机序列时候,
rand_init 就可以运用上了, 来构建多线程情况下可控的随机函数对象.
对于 r_init 多数使用 time(NULL) 时间量初始化种子, 有没有人觉得不太可靠, 毕竟服务器时间也可以改. 有
没有想过让其更加混乱一点. 这里有个小想法, 提出来可供大家一块参略讨论讨论.
1 //
// EXTERN_RUN - 函数包装宏, 声明并立即使用
// frun : 需要执行的函数名称
// ... : 可变参数, 保留
//
#define EXTERN_RUN(frun, ...) \
do { \
extern void frun(); \
frun (__VA_ARGS__); \
} while() // 此后 :) 随机与你无关 ~
EXTERN_RUN(rand_restrict);
// rand_nationalism - 民族主义, 国家是人民所共有, 各族平等, 团结一致
static void rand_nationalism(void) {
struct timespec s;
(void)timespec_get(&s, TIME_UTC);
EXTERN_RUN(r_init, s.tv_nsec + s.tv_sec);
for (int32_t i = BUFSIZ; i > ; --i) {
(void)timespec_get(&s, TIME_UTC);
EXTERN_RUN(r_init, s.tv_nsec + i);
}
} // rand_democracy - 民权主义, 政治是人民所共管, 选举权、罢免权、创制权和复决权
static void rand_democracy(void) {
int32_t x, y, z, w;
do {
x = r_rand();
y = r_rand();
z = r_rand();
w = r_rand();
} while (!(x > y && y > z && z > w && w > INT16_MAX));
} // rand_livelihood - 民生主义, 利益是人民所共享, 让人像个人
static void rand_livelihood(void) {
for (int32_t i = r_rand(); i >= ; --i)
r_rand();
} // rand_restrict - 三权制衡在随机函数初中运用
void rand_restrict(void) {
thread_async(rand_nationalism);
thread_async(rand_democracy);
thread_async(rand_livelihood);
}
传送门 核心是引入多线程互相竞争制约, 让随机函数你我不知, 模糊不清, 捉摸不透. 这里只是瞎弄一个思路.
大家有更好的想法可以在评论区和我一块交流.
正文 - 猜猜猜
是不是要开始扯闲篇. 那就用上面随机库写个猜猜猜游戏吧 ~
main.c
#include "rand.h"
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h> //
// EXTERN_RUN - 函数包装宏, 声明并立即使用
// frun : 需要执行的函数名称
// ... : 可变参数, 保留
//
#define EXTERN_RUN(frun, ...) \
do { \
extern void frun(); \
frun (__VA_ARGS__); \
} while() //
// GUESS_THRESHOLD_INT - 猜数最多次数
// GUESS_TEMPER_INT - 遇到小脾气不再触发提示
// GUESS_MAX_INT - 最大值区间
//
#define GUESS_THRESHOLD_INT (8)
#define GUESS_TEMPER_INT (3)
#define GUESS_MAX_INT (8964) // guess 猜数字游戏对象
struct guess {
int32_t max; // 数字区间上限
int32_t correct; // 正确数值
int32_t use; // 已经猜数次数
int32_t numbers[GUESS_THRESHOLD_INT]; // 用户猜数数组
int32_t now; // 用户当前输入值
}; // guess_run 猜数字游戏开始
void guess_run(struct guess * restrict g);
// guess_guess 猜数字开启猜猜猜
bool guess_guess(struct guess * restrict g);
// guess_end 猜数字游戏结束总结
void guess_end(struct guess * restrict g); // threshold_input - 获取猜数字的范围
static int32_t threshold_input(int argc, char * argv[]) {
int32_t max = GUESS_MAX_INT;
if (argc > ) {
int num = atoi(argv[]);
if (num <= ) {
printf("亲， 别最新文章
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