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Linux项目实战——五子棋(单机人人对战版)
张三
2022-07-06 09:56:41 2022-07-06
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Linux操作系统项目实战——五子棋 GIF:

目录

           Linux操纵系统项目——五子棋

一、问题导引:

二、实现要求:

三、五子棋原理:

1.落子数据信息保存载体:

2.落子思路:

3.判断“五子连珠”

四、项目实现步骤:

Ⅰ.创建目录及文件:

1.在Linux环境下创建名为Gobang的文件目录:

Ⅱ、输入Linux环境指令进入目录及文件:

Ⅲ、Linux环境编程实现:

1.顶层逻辑设计:

2.模块化设计:

3.联动模块组合封装:

        完整代码:

(1)game.c

(2)main.c

(3)game.h

(4)Makefile

 五、程序调试:

1.程序界面及说明:

2.测试用例:

六、程序功能扩展:

1.扩展思路:

2.扩展实现:

引入进度条:​

(1)更改代码:

(2)扩展效果演示:​

七、项目总结:

1.核心逻辑:

2.项目体现思想:

八、项目改编:

后记:●由于作者水平有限,文章难免存在谬误之处,敬请读者斧正,俚语成篇,恳望指教!                                                       ——By 作者:新晓·故知

一、问题导引:

在进行Linux入门学习后,通过运用Linux环境指令操作、Vim编辑器、学习五子棋的基本原理等,进行Linux环境下的简单的五子棋项目实现。 生活中的五子棋:

从上图可以看出,五子棋(这类棋)有先手、后手之分(当然也有禁手、俗手、妙手等),这里只进行简单的交互式、窗口化项目实现。(上图涉及GUI技术、图像渲染技术等,太过高深)

二、实现要求:

熟悉Linux环境指令操作 Linux中相关开发工具的基本使用 熟悉在Linux环境当中进行C编程 掌握五子棋的基本原理 编写五子棋程序的上层基本调用框架 等等

说明:本篇博客采用VMware Workstation 16+CentOS7作为实现演示示例工具

三、五子棋原理:

1.落子数据信息保存载体:

需要记录每个玩家的落子位置,用来判断谁赢谁输。 可采用二维数组保存棋盘信息,棋盘上面的任何一个位置,里面可以放置三类信息: 空(没有落子) 玩家1的落子(黑子) 玩家2的落子(白子)

2.落子思路:

1.如果下一步能赢,就走这一步 2.如果下一步会输,就阻止对方赢 3.统计棋子数决定在哪里落子。 其中 阻止对方赢,就是在对方能赢的点上落子,一般会有1到3个点。

3.判断“五子连珠”

下棋就是在二维数组中找对应的空位置,进行落子 落完子之后下来就要考虑该落子位置是否有”五子连珠“,进而进行输赢判定,每一次走棋,多会有四种情况: 玩家1获胜 玩家2获胜 平局(棋盘满了等) 未出结果(游戏继续)其中,“未出结果”游戏要继续,其他三种情况,游戏不用继续

四、项目实现步骤:

Ⅰ.创建目录及文件:

1.在Linux环境下创建名为Gobang的文件目录: mkdir Gobang (目录名随意,这里采用五子棋的英文命名目录) 2.创建多文本编辑: touch Makefile 3.分别创建子文件: touch game.h

touch game.c
touch main.c

Ⅱ、输入Linux环境指令进入目录及文件:

Ⅲ、Linux环境编程实现:

1.顶层逻辑设计: 输入Linux指令: (1) vim Makefile (2) vim game.h (3) vim game.c (4) vim main.c 2.模块化设计: 第一步. main构建游戏起始逻辑 第二步 . 构建游戏入口 Game() 函数 第三步 . 编写核心函数,定义全局游戏信息 第四步 . 编写 Makefifile ,完成第一步项目构建 第五步 . 实现游戏落子逻辑 第六步 . 实现游戏的显示逻辑 第七步 . 判定五子连珠然后判定游戏结果 3.联动模块组合封装: 完整代码: (1)game.c #include "game.h"

/说明:

1.定义全局变量,保证代码逻辑尽可能简化,传参不那么复杂
2.代表玩家输入位置的最近的位置下标
3.不是说一定要定义成全局变量,而是为了减少传参等,降低复杂度
/
int x = 0;
int y = 0;

//按照x,y作为起点,按照特定的方向,求连续相对的最大格式

int ChessCount(int board[][COL], int row, int col, enum Dir d)
{
int _x = x - 1; //棋盘行标从1开始
int _y = y - 1; //棋盘列标从1开始
//统计以当前棋子为起始位置8个方向的棋子数
int count = 0;
while (1) {
switch (d) {
case LEFT:
_y--;
break;
case RIGHT:
_y++;
break;
case UP:
_x--;
break;
case DOWN:
_x++;
break;
case LEFT_UP:
_x--, _y--;
break;
case LEFT_DOWN:
_x++, _y--;
break;
case RIGHT_UP:
_x--, _y++;
break;
case RIGHT_DOWN:
_x++, _y++;
break;
default:
//Do Nothing
break;
}
//坐标移动完成,一定要先保证没有越界
if (_x < 0 || _x > row - 1 || _y < 0 || _y > col - 1) {
break;
}
//合法
//判断指定位置和原始位置的棋子是否相同,“连珠”就体现在这里
if (board[x - 1][y - 1] == board[_x][_y]) {
count++;
}
else {
break;
}
}
return count;
}
/说明:IsOver的返回值有4种情况
1.NEXT:表明要继续
2.PLAYER1_WIN: 玩家1获胜
3.PLAYER2_WIN:玩家2获胜
4.DRAW: 平局
/
int IsOver(int board[][COL], int row, int col)
{
/棋子统计逻辑
1.以落子位置作为起点,进行8个方向的相同玩家方棋子统计
落子位置下标与方向统计有很强的关联性
2.当玩家2落子,说明玩家1没有赢,因此需要先走一步就先判断一次,走到当前才有可能赢
3.+1是统计被忽略的当前落子
/
int count1 = ChessCount(board, row, col, LEFT) + ChessCount(board, row, col, RIGHT) + 1;
int count2 = ChessCount(board, row, col, UP) + ChessCount(board, row, col, DOWN) + 1;
int count3 = ChessCount(board, row, col, LEFT_UP) + ChessCount(board, row, col, RIGHT_DOWN) + 1;
int count4 = ChessCount(board, row, col, LEFT_DOWN) + ChessCount(board, row, col, RIGHT_UP) + 1;
//判断五子连珠
if (count1 >= 5 || count2 >= 5 || count3 >= 5 || count4 >= 5) {
//有五子连珠,则一定有人赢
//x, y保存的是玩家最近一次落子
if (board[x - 1][y - 1] == PLAYER1) {
return PLAYER1_WIN;
}
else {
return PLAYER2_WIN;
}
//这个if-else语句可换成 return board[x-1][y-1];
}
int i = 0;
for (; i < row; i++) {
int j = 0;
for (; j < col; j++) {
if (board[i][j] == 0) {
return NEXT;
}
}
}

return DRAW;

}

void ShowBoard(int board[][COL], int row, int col)

{
//C语言清屏,减少每次棋盘打印,实现原地刷新效果

printf("\e[1;1H\e[2J");  //Linux环境下,C语言实现清屏
printf("\n");
//将数组内容,进行可视化
printf(" "); //优化棋盘使其美观
int i = 1;
for (; i <= col; i++) {
printf("%3d", i);
}
printf("\n");
for (i = 0; i < row; i++) {
int j = 0;
printf("%2d ", i + 1);
for (; j < col; j++) {
if (board[i][j] == 0) {
printf(" . ");
}
else if (board[i][j] == PLAYER1) {
printf("● ");
}
else {
printf("○ ");
}
}
printf("\n");
}

}

void PlayerMove(int board[][COL], int row, int col, int who)

{
//判断玩家的落子位置:合法性、去重
while (1) {
printf("玩家[%d] 请输入你的落子坐标: ", who);
scanf("%d %d", &x, &y);
//判断输入坐标的合法性,行列
if (x < 1 || x > row || y < 1 || y > col) {
printf("位置错误!\n");
continue;
}
//在数组当当中的下标值
else if (board[x - 1][y - 1] != 0) {
printf("此位置已被占用!\n");
continue;
}
else {
//合法性,去重
board[x - 1][y - 1] = who;
break;
}
}
}

void Game()

{
int board[ROW][COL]; //在函数中定义数组,其实是一个随机数,需要清空以确定坐标数
/1.采用ROW,COL型的二维数组,进行游戏信息的保存
2.全部清空有许多种做法:采用双循环,采用Init函数等
3.注:memset按照字节为单位操作,menset内存设置
4.使用memset清空,默认棋盘数据都是0
/
memset(board, 0, sizeof(board));
int result = NEXT;
do {
ShowBoard(board, ROW, COL); //显示棋盘
PlayerMove(board, ROW, COL, PLAYER1);//玩家1先走,也可以随机选择先走——“先手”
result = IsOver(board, ROW, COL); //判断游戏是否结束
if (NEXT != result) {
break;
}
ShowBoard(board, ROW, COL);
PlayerMove(board, ROW, COL, PLAYER2);
result = IsOver(board, ROW, COL);
if (NEXT != result) {
break;
}
} while (1);
//Player1 win, Player2 win, Draw
switch (result) {
case PLAYER1_WIN:
printf("恭喜玩家1获胜!\n");
break;
case PLAYER2_WIN:
printf("恭喜玩家2获胜!\n");
break;
case DRAW:
printf("游戏平局,和气生财!\n");
break;
default:
//这种情况不会出现,do nothing!
break;
}
//ShowBoard(board, ROW, COL);
} (2)main.c #include "game.h"
//游戏菜单
void Menu()
{
printf("############################\n");
printf("## 1. 开始 0. 退出 ##\n");
printf("############################\n");
printf(" ————By 作者:新晓·故知\n");
printf("请选择:");
}

int main()

{
int quit = 0; //用来判断游戏是否退出
int select = 0;
//使得游戏可以多次进行
while (!quit) {
Menu(); //游戏菜单
scanf("%d", &select);
switch (select) { //根据用户选择,执行合适的游戏逻辑代码
case 1:
Game();
break;
case 0:
quit = 1;
printf("退出游戏,再见!\n");
break;
default:
printf("输入错误,请重新输入!\n");
break;
}
}
return 0;
} (3)game.h #pragma once

#include <stdio.h>

#include <string.h>

//增强代码可维护性

#define ROW 10
#define COL 10

#define PLAYER1 1 //玩家1编号,默认棋盘数据是0,玩家1落子,该位置被改成1

#define PLAYER2 2 //玩家2编号,默认棋盘数据是0,玩家2落子,该位置被改成2

#define NEXT 0 //游戏继续

#define PLAYER1_WIN 1
#define PLAYER2_WIN 2
#define DRAW 3

//使用枚举,代表方向

enum Dir {
LEFT,
RIGHT,
UP,
DOWN,
LEFT_UP,
LEFT_DOWN,
RIGHT_UP,
RIGHT_DOWN
};

void Menu(); //菜单功能声明

void Game(); //游戏功能声明 (4)Makefile game:game.c main.c ProcBar.c
gcc $^ -o $@

.PHONY:clean
clean:
rm -f game

五、程序调试:

1.程序界面及说明:

(1)进入游戏主程序 (2)默认玩家1为先手 (3)输入玩家坐标

2.测试用例:

(1)输入错误坐标测试: (2)输入已被占用坐标测试 (3)实现“五子连珠”判断:

六、程序功能扩展:

1.扩展思路:

1.引入进度条 2.尝试人机对战 3.功能扩展:颜色提示,步数记录,先手随机交换等 4.网络版本 5. 将走过的步骤保存在文件里,实现自动下棋,以及扩展至数据库 6.nucurses实现鼠标点击 等等

2.扩展实现:

引入进度条: (1)更改代码: Makefile: game:game.c main.c ProcBar.c

gcc $^ -o $@

.PHONY : clean

clean :
rm - f game main.c: #include "game.h"
#include "ProcBar.h"
//游戏菜单
void Menu()
{
printf("############################\n");
printf("## 1. 开始 0. 退出 ##\n");
printf("############################\n");
printf("请选择:");
} (2)扩展效果演示:

七、项目总结:

1.核心逻辑:

1.基于二维数组保存数据信息 2.将二维数组可视化 3.每次落子存入数据都需要进行更新可视化 4.落子和判断是强相关的,换句话说,玩家1落子的时候说明上一步玩家二没有赢,每个玩家落子,立即判断输赢

2.项目体现思想:

从五子棋项目中体现出对大型项目先进行顶层逻辑设计,再将任务模块化,最后联动组合封装优化。

八、项目改编:

将Linux环境下的C语言项目改编在Windows环境下,实现运行!借助C语言的跨平台性,进行跨平台改动。

后记:

●由于作者水平有限,文章难免存在谬误之处,敬请读者斧正,俚语成篇,恳望指教!

                                                                                    ——By 作者:新晓·故知

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