C 猜猜猜????文字小游戏
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2023-04-04 20:49:26
前言 - 随机性 随机数生成 - https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E6%95%B0%E7%94%9F%E6%88%90 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 ......
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
1 #ifndef _rand_h
2 #define _rand_h
3
4 #include <stdint.h>
5 #include <assert.h>
6
7 //
8 // 传承(抄袭)不灭(创新) rand 库
9 // 大体思路
10 // { r | r[n+1] = (a*r[n] + c) mod m
11 // , n >= 0
12 // , m = 0xffffffffffff = 2 ^ 48
13 // , a = 0x0005deece66d = 0x5deece66d,
14 // , c = 0x000b = 0xb
15 // }
16 //
17 struct rand {
18 uint32_t x0, x1, x2;
19 uint32_t a0, a1, a2;
20 uint32_t c;
21 };
22
23 typedef struct rand rand_t[1];
24
25 //
26 // rand_init - 随机函数对象初始化种子
27 // r : 随机函数对象
28 // seed : 种子数
29 // return : void
30 //
31 extern void rand_init(rand_t r, int64_t seed);
32
33 //
34 // rand_rand - 获取一个随机值
35 // r : 随机函数对象
36 // return : 返回 [0, int32_max] 随机数
37 //
38 extern int32_t rand_rand(rand_t r);
39
40 //
41 // r_rand - 得到 [0, int32_max] 随机数
42 // r_ranb - 得到 [0, int64_max] (int64 = big int32) 随机数
43 // r_rang - 得到 range [min, max] 随机数
44 //
45 extern int32_t r_rand(void);
46
47 extern int64_t r_ranb(void);
48
49 inline int32_t r_rang(int32_t min, int32_t max) {
50 assert(max >= min);
51 return r_rand() % (max - min + 1) + min;
52 }
53
54 #endif//_rand_h
rand.c
1 #include "rand.h"
2
3 #define x0 (0x330e)
4 #define x1 (0xabcd)
5 #define x2 (0x1234)
6 #define a0 (0xe66d)
7 #define a1 (0xdeec)
8 #define a2 (0x0005)
9 #define c (0x000b)
10
11 #define n (16)
12 #define mask ((1 << n) - 1)
13 #define low(x) ((uint32_t)(x) & mask)
14 #define high(x) low((x) >> n)
15
16 //
17 // rand_init - 随机函数对象初始化种子
18 // r : 随机函数对象
19 // seed : 种子数
20 // return : void
21 //
22 inline void
23 rand_init(rand_t r, int64_t seed) {
24 r->x0 = x0; r->x1 = low(seed); r->x2 = high(seed);
25 r->a0 = a0; r->a1 = a1; r->a2 = a2;
26 r->c = c;
27 }
28
29 #define carry(x, y) ((x + y) > mask) // 基于 16 位判断二者和是否进位
30 #define addrq(x, y, z) z = carry(x, y); x = low(x + y)
31 #define mul(m, x, y, z) m = (x) * (y); z##0 = low(m); z##1 = high(m)
32
33 inline void rand_next(rand_t r) {
34 uint32_t m, p0, p1, q0, q1, s0, s1, c0, c1;
35
36 mul(m, r->a0, r->x0, p);
37 addrq(p0, r->c, c0);
38 addrq(p1, c0, c1);
39 mul(m, r->a0, r->x1, q);
40 addrq(p1, q0, c0);
41 mul(m, r->a1, r->x0, s);
42
43 m = c0 + c1 + carry(p1, s0) + q1 + s1
44 + r->a0 * r->x2 + r->a1 * r->x1 + r->a2 * r->x0;
45 r->x2 = low(m);
46 r->x1 = low(p1 + s0);
47 r->x0 = low(p0);
48 }
49
50 //
51 // rand_rand - 获取一个随机值
52 // r : 随机函数对象
53 // return : 返回 [0, int32_max] 随机数
54 //
55 inline int32_t
56 rand_rand(rand_t r) {
57 rand_next(r);
58 return (r->x2 << (n - 1)) + (r->x1 >> 1);
59 }
60
61 //
62 // 想过 - 朵朵浪花, 也不曾看见云彩飘过 :0
63 //
64 static rand_t r_r = { { x0, x1, x2 , a0, a1, a2 , c } };
65
66 // extern_run(r_init) 启动初始化
67 extern inline void r_init(int64_t seed) {
68 rand_init(r_r, seed);
69 }
70
71 inline int32_t
72 r_rand(void) {
73 return rand_rand(r_r);
74 }
75
76 inline int64_t
77 r_ranb(void) {
78 uint64_t x = ((r_rand() << n) ^ r_rand()) & int32_max;
79 uint64_t y = ((r_rand() << n) ^ r_rand()) & int32_max;
80 return ((x << 2 * n) | y) & int64_max;
81 }
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 // 2 // extern_run - 函数包装宏, 声明并立即使用 3 // frun : 需要执行的函数名称 4 // ... : 可变参数, 保留 5 // 6 #define extern_run(frun, ...) \ 7 do { \ 8 extern void frun(); \ 9 frun (__va_args__); \ 10 } while(0) 11 12 // 此后 :) 随机与你无关 ~ 13 extern_run(rand_restrict);
17 // rand_nationalism - 民族主义, 国家是人民所共有, 各族平等, 团结一致
18 static void rand_nationalism(void) {
19 struct timespec s;
20 (void)timespec_get(&s, time_utc);
21 extern_run(r_init, s.tv_nsec + s.tv_sec);
22 for (int32_t i = bufsiz; i > 0 ; --i) {
23 (void)timespec_get(&s, time_utc);
24 extern_run(r_init, s.tv_nsec + i);
25 }
26 }
27
28 // 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
29 static void rand_democracy(void) {
30 int32_t x, y, z, w;
31 do {
32 x = r_rand();
33 y = r_rand();
34 z = r_rand();
35 w = r_rand();
36 } while (!(x > y && y > z && z > w && w > int16_max));
37 }
38
39 // rand_livelihood - 民生主义, 利益是人民所共享, 让人像个人
40 static void rand_livelihood(void) {
41 for (int32_t i = r_rand(); i >= 0; --i)
42 r_rand();
43 }
44
45 // rand_restrict - 三权制衡在随机函数初中运用
46 void rand_restrict(void) {
47 thread_async(rand_nationalism);
48 thread_async(rand_democracy);
49 thread_async(rand_livelihood);
50 }
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(0)
//
// 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 > 1) {
int num = atoi(argv[1]);
if (num <= 0) {
printf("亲， 别
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