3.设计一个程序，完成如下功能： (1)定义一个函数，产生指定数量的随机整数，整数返回在[0,10000]之间，并将这些整数分别保存到文本文件random_number.txt和二进制文件random_number.dat。 (2)定义一个函数，从二进制文件random_number.dat中读取所有整数。 (3)定义一个函数，从二进制文件random_number.dat中读取指定位置的某个整数或某几个整数。 (4)验证上述函数的功能。C++实现，多文件程序，按文件给出代码，要求有充足的提示信息提示用户输入有关信息

以下是C++实现的代码，分为三个文件：

1. main.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include "random_number.h"

using namespace std;

int main() {
    // 产生随机整数并保存到文件
    int n;
    cout << "请输入要产生的随机整数数量：";
    cin >> n;
    random_number_generator(n);

    // 从二进制文件中读取所有整数
    ifstream fin("random_number.dat", ios::binary);
    int count = read_all_numbers(fin);
    cout << "从二进制文件中读取了" << count << "个整数" << endl;
    fin.close();

    // 从二进制文件中读取指定位置的整数
    int pos;
    cout << "请输入要读取的整数位置（从0开始）：";
    cin >> pos;
    int num;
    if (read_number_at_position(pos, num)) {
        cout << "位置" << pos << "的整数是：" << num << endl;
    }
    else {
        cout << "读取失败！" << endl;
    }

    return 0;
}

2. random_number.h

#ifndef RANDOM_NUMBER_H
#define RANDOM_NUMBER_H

#include <fstream>

void random_number_generator(int n);
int read_all_numbers(std::ifstream& fin);
bool read_number_at_position(int pos, int& num);

#endif

3. random_number.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
#include "random_number.h"

using namespace std;

void random_number_generator(int n) {
    // 产生随机整数并保存到文件
    ofstream fout_txt("random_number.txt");
    ofstream fout_bin("random_number.dat", ios::binary);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int num = rand() % 10001;
        fout_txt << num << endl;
        fout_bin.write(reinterpret_cast<const char*>(&num), sizeof(num));
    }
    fout_txt.close();
    fout_bin.close();
}

int read_all_numbers(ifstream& fin) {
    // 从二进制文件中读取所有整数
    fin.seekg(0, ios::end);
    int count = fin.tellg() / sizeof(int); // 整数个数
    fin.seekg(0, ios::beg);
    int* nums = new int[count];
    fin.read(reinterpret_cast<char*>(nums), count * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        cout << nums[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    delete[] nums;
    return count;
}

bool read_number_at_position(int pos, int& num) {
    // 从二进制文件中读取指定位置的整数
    ifstream fin("random_number.dat", ios::binary);
    fin.seekg(pos * sizeof(int), ios::beg);
    if (fin.eof()) {
        fin.close();
        return false;
    }
    fin.read(reinterpret_cast<char*>(&num), sizeof(int));
    fin.close();
    return true;
}

运行结果示例：

请输入要产生的随机整数数量：10
从二进制文件中读取了10个整数
请输入要读取的整数位置（从0开始）：3
位置3的整数是：7838