IIPP迷你项目（二）"Guess the Number!"

本来这个程序是早就编完了的，一直没时间发布博客。时至今日已时隔多天，也算是复习一下事件驱动型编程的过程吧。

1 事件驱动型编程

本质上这次的作业是披着猜数字皮的图形化界面编程，好在 simplegui 比 MFC 简单多了，按照 Scott 老师给出的“七步模板”，就能编出来。那么什么叫事件驱动型编程呢？大概意思就是：给 frame 某种刺激（比如按下按钮，输入一个字符串），就会触发事件以执行相应的回调函数（event handler）。

以猜数字为例，“输入我猜的数字并按下 enter 键”这个动作就是“给 frame 一个刺激”，这叫事件（event）；“将输入的数字 guess 与 secret number 比较看是大了小了还是等了”这个功能则由回调函数 input_guess(guess) 来完成。

通过给frame上某个元件一个刺激去激发回调函数这个过程就叫“事件驱动型编程（event-driven programming）”。

2 作业要求

这次迷你项目内容很简单，就是猜数字，但是是图形化界面的猜数字。因此在这个要求下，我们是借猜数字这个题，来熟悉如何搭建一个对话框，并且在这个对话框上能够完成点击按钮、输入内容这两个操作，并且在处理事件后返还给用户一个处理结果，说白了就和我们现在在操作系统上所使用的对话框是一样的。

现在直接放一下我写的程序所弹出的对话框：

 

对着这个图，我们看一下本次作业的要求：

2-1 两种游戏模式

（1）搭建一个对话框，里面有两个按钮，分别代表“猜数字范围为0~1000”以及“猜数字范围为0~100”；

【implement】使用一个全局变量 last_time_range 来控制这一点，当选择模式一，则last_time_range == 100；如果选择模式二，则last_time_range == 1000。

（2）点击上述任意一个按钮，都会开始相应模式下的游戏，它们的区别在于两点：所需要猜测的数字范围不同，容错次数不同。

【implement】因此这两个按钮有一个公有的辅助函数new_game(number_range)，把上述 last_time_range 作为参数传递进来，会产生一个给定范围内的随机数，该随机数即为 secret number。

2-2 自动开启下一轮游戏

（1）在本轮游戏结束后（猜测次数用完，或者正确猜到结果），将自动开启下一轮游戏；

【implement】本部分内容在 input_guess(guess) 函数中予以设定。

（2）自动开启下一轮游戏时，将仍然使用当前模式下的数字范围；

【implement】本部分内容在 input_guess(guess) 函数中予以设定。

（3）如果结束一轮游戏后想换一种范围试试，可以换另一个按钮点点看。

【implement】应注意，在点击这两个按钮中任意一个的时候，都是要将“剩余次数”复位的。比如我可以上一次游戏玩到一半，还有3次猜测次数时，忽然想重启一盘游戏玩玩，如果这个时候点击了上面两个按钮之一，则需要把剩余次数也归为7或者10。

2-3 猜测数字

（1）通过输入框输入所猜的数字，按下 enter 键来将输入的数字传入程序进行判断。这里应该增加异常处理，比方说如果输入的不是数字怎么办？输入的数字范围不对怎么办？

【implement】本部分内容在 input_guess(guess) 函数中予以设定。

（2）对于猜数字次数是有所限制的，对第一种模式，次数为7次；第二种模式，次数为10次；

【implement】分别在这两个按钮的回调函数中予以设定，所使用到的全局变量为 allowed_guesses 和 last_time_allowed_guess 。前者为一个不断变动的量，每次猜错都会减一，而后者为一个固定值，用于存储当前模式下所对应的可猜测次数，比如模式一下会固定 last_time_allowed_guess == 7，模式二下会固定 last_time_allowed_guess == 10，保存这两个值的意义在于：在一轮游戏结束后，需要以当前模式开启下一轮游戏，因此我们需要知道当前模式下到底能猜几次？而显然，之前那个 allowed_gusses 现在已经变动了，故我们还需要再设定一个全局变量专门用来存放可猜测次数，且不许变动。

（3）对于待猜测数字 secret number 并非由人设定，而是利用计算机随机数发生器来产生。

3 代码清单

import SimpleGUICS2Pygame.simpleguics2pygame as simplegui
import random

### global variable ###
secret_number = -1 # 被猜测数
allowed_guesses = -1 #允许次数
last_time_range = -1 #当前所选范围
last_time_allowed_guess = -1 # 保存当前局允许次数

### helper function ###
def new_game(number_range):
    random_number=random.randrange(0,number_range,1)
    return random_number

def compare_number(input_number):
    global secret_number
    global allowed_guesses
    if (secret_number > input_number):
        result = "Higher!"
        allowed_guesses -= 1
    elif (secret_number < input_number):
        result = "Lower!"
        allowed_guesses -= 1
    else:
        result = "Correct!"
    return result

### event handler ### 
def choice_100():
    global last_time_range
    global secret_number
    global allowed_guesses
    global last_time_allowed_guess
    last_time_range = 100
    secret_number = new_game(100)
    print "The secret number has been set! (range: 0~100) "
    allowed_guesses = 7
    last_time_allowed_guess = 7

def choice_1000():
    global last_time_range    
    global secret_number
    global allowed_guesses
    global last_time_allowed_guess
    last_time_range = 1000
    secret_number = new_game(1000)
    print "The secret number has been set! (range: 0~1000) "
    allowed_guesses = 10
    last_time_allowed_guess = 10
    
def input_guess(guess):
    global last_time_range
    global secret_number
    global allowed_guesses
    global last_time_allowed_guess
    if (secret_number==-1): # 初次进入游戏时，应检测是否选择范围
        print "The secret number hasn't been set, please choose a button to set the secret number."   
    elif (guess.isdigit() == False): # 检测输入是否为数字
        print "Please input a valid number!"   
    elif ((int(guess)<0) or (int(guess)>=last_time_range)): # 检测是否输入的是有效范围内的数字
        print "Please input a number in the correct range!"
    else:
        input_number = int(guess)
        result = compare_number(input_number)
        if (result=="Correct!"):
            print "The number you guess is: " + guess + ", " + result + "\n\n" + "You win! A new game in the same range is start..."
            secret_number = new_game(last_time_range) # 以当前范围为下一局游戏范围
        elif (allowed_guesses != 0):
            print "The number you guess is: " + guess + ", " + result + "\n" + str(allowed_guesses) + " chances left."
        else:
            print "The number you guess is: " + guess + ", " + result + "\n\n" + "You lost. A new game in the same range is start..."
            allowed_guesses = last_time_allowed_guess
            secret_number = new_game(last_time_range) # 以当前范围为下一局游戏范围
        
### create a frame ###
frame = simplegui.create_frame("Guess the number!",200,200)

### register event handlers ###
frame.add_button("Range is 0~100", choice_100, width=200)
frame.add_button("Range is 0~1000", choice_1000, width=200)
frame.add_input("Enter a guess", input_guess, width=200)

### start frame ###
frame.start()

4 代码测试

4-1 常规测试（失败情况下）

本次选择range为0~100，也就是共有7次猜测机会，测试结果如下：

[evaluate IIPP2.py]
The secret number has been set! (range: 0~100) 
The number you guess is: 13, Higher!
6 chances left.
The number you guess is: 40, Lower!
5 chances left.
The number you guess is: 23, Higher!
4 chances left.
The number you guess is: 33, Lower!
3 chances left.
The number you guess is: 30, Lower!
2 chances left.
The number you guess is: 28, Lower!
1 chances left.
The number you guess is: 26, Lower!

You lost. A new game in the same range is start...

4-2 常规测试（成功情况下）

本次选择range为0~100，也就是共有7次猜测机会，测试结果如下：

[evaluate IIPP2.py]
The secret number has been set! (range: 0~100) 
The number you guess is: 30, Higher!
6 chances left.
The number you guess is: 40, Higher!
5 chances left.
The number you guess is: 50, Lower!
4 chances left.
The number you guess is: 45, Lower!
3 chances left.
The number you guess is: 43, Correct!

You win! A new game in the same range is start...

4-3 异常处理测试

在这种情况下，我要试验如果输入数字超出了给定范围将会如何，假如我选了0~100范围，却输入了300，将得到这样的结果：

[evaluate IIPP2.py]
The secret number has been set! (range: 0~100) 
Please input a number in the correct range!

或者说假如第一轮游戏的时候，我没有选择任何范围就直接输入数字了（可以发现这次没出现第一行的“The secret number has been set! (range: 0~*) ”字样）：

[evaluate IIPP2.py]
The secret number hasn't been set, please choose a button to set the secret number.

说明程序对于这样的错误操作情况也能予以较好的应对。

2016.6.29

by 悠望南山