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 <stdlib.h> /* 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 <stdio.h>
#include <stdlib.h> /* 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 <stdio.h>
#include <stdlib.h> /* 为库函数 srand() 提供原型 */
#include <time.h> /* 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。
