目录
一、游戏需求
二、程序架构
三、代码实现
四、实现效果
五、已知BUG
一、游戏需求
构建一个五子棋游戏，在自定义棋盘宽度和高度的基础上，实现三人对战功能，并且能判定谁输谁赢。
二、程序架构
(1) 对象分析：
【1】 需要一个棋盘(ChessBoard)类来绘制棋盘。
【2】有三人对战，用白棋、黑棋和黄棋区分。因此，需要构建白棋玩家、黑棋玩家和黄棋玩家。另外，每个玩家下的棋子用vector容器来装。每个玩家还应该具有判定自己是否赢得比赛的方法。由于vector容器和相关方法只有略微不同，可以先构建一个玩家基类（Player），再派生出白棋(WhitePlayer)、黑棋(BlackPlayer)和黄棋(YellowPlayer)玩家类。
【3】需要创建棋子类(ChessPiece)，有坐标和颜色属性。当不同的玩家落子时，白棋、黑棋和黄棋玩家类会创建各自颜色的棋子。
【4】玩家根据鼠标点击来落子，因此需要一个鼠标类(Mouse)来返回鼠标信息。
【5】菜单类(Menu)将主要的逻辑封装好，便于在main()中调用。
(2) 文件构成：
有main.cpp、ChessBoard.cpp、Player.cpp（将涉及玩家的类都放于此）、ChessPiece.cpp、Mouse.cpp、Menu.cpp，还有对应的头文件。
三、代码实现
【1】main.cpp:
#include <iostream>
#include <graphics.h>
#include "ChessBoard.h"
#include "Menu.h"
#include "Mouse.h"
#include "Player.h"
/**************************************************************
*说明:【1】若使用win11系统，需修改相关设置才能正常运行
* 设置-->系统-->开发者选项-->终端-->windows控制台主机
* 【2】在创建棋盘对象时，可以自定义棋盘的宽度和高度
************************************************************/
int main()
{
//创建相关对象
ChessBoard board; //棋盘对象
Menu menu; //菜单对象
Mouse mouse; //鼠标对象
WhitePlayer wp; //白棋玩家
BlackPlayer bp; //黑棋玩家
YellowPlayer yp; //黄棋玩家
while (1) {
//显示主交互界面
int choice = menu.mainInterface();
//根据choice显示不同界面
switch (choice) {
case '1'://游戏对战
menu.startGame(mouse, board, wp, bp, yp);
break;
case '2'://游戏介绍
menu.introInterface();
break;
case '0'://退出游戏
return 0;
}
}
return 0;
}【2】Player.h:
#pragma once
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "ChessPiece.h"
#include "Mouse.h"
#include "ChessBoard.h"
/***********************************************************
* @类名： Player
* @摘要： 玩家基类（抽象类）
* @作者： 柯同学
* @注意： 派生类必须重写generatePiece方法
*********************************************************/
class Player{
private:
std::vector<ChessPiece> pieces; //保存棋子的动态数组
public:
virtual ~Player() {} //虚析构函数：防止内存泄漏
std::vector<ChessPiece>& getPieces(); //返回棋子动态数组引用
virtual void generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) = 0; //纯虚函数：玩家落子
bool isWin(ChessBoard& board); //判断当前玩家是否赢
};
/***********************************************************
* @类名： WhitePlayer
* @摘要： 白玩家类（继承Player）
* @作者： 柯同学
* @注意： generatePiece下白棋
*********************************************************/
class BlackPlayer;
class YellowPlayer;
class WhitePlayer : public Player{
public:
void generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) override;
};
/***********************************************************
* @类名： BlackPlayer
* @摘要： 黑玩家类（继承Player）
* @作者： 柯同学
* @注意： generatePiece下黑棋
*********************************************************/
class BlackPlayer : public Player {
public:
void generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) override;
};
/***********************************************************
* @类名： YellowPlayer
* @摘要： 黄玩家类（继承Player）
* @作者： 柯同学
* @注意： generatePiece下黄棋
*********************************************************/
class YellowPlayer : public Player {
public:
void generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) override;
};
【3】Player.cpp:
#include "Player.h"
/***********************************************************
* @函数名：Player::getPieces
* @功 能：返回棋子动态数组的引用
* @参 数：无
* @返回值：棋子动态数组的引用
*********************************************************/
std::vector<ChessPiece>& Player::getPieces() {
return this->pieces;
}
/***********************************************************
* @函数名：Player::isWin
* @功 能：判断当前玩家是否赢得游戏
* @参 数：board---棋盘对象
* @返回值：true---赢得游戏，false---没赢游戏
*********************************************************/
bool Player::isWin(ChessBoard& board) {
/* 得到最近一次下的棋子 */
ChessPiece lastChess;
if (pieces.size() > 0) {
lastChess = pieces[pieces.size() - 1];
}
/* 获胜情况1：左右五连 */
int leftWinFlag = 0;//胜利标志：4则赢
std::vector<ChessPiece>::iterator p;
for (int i = -4; i <= 4; ++i) {
//越界则跳过
if ((lastChess.getX() + i * BOARD_INTERVAL < 0) ||
(lastChess.getX() + i * BOARD_INTERVAL > board.getWidth())) {
continue;
}
//查找连续相连的棋子
ChessPiece targetChess(lastChess.getX() + i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getY(), lastChess.getColor());
p = std::find(pieces.begin(), pieces.end(), targetChess);
if (p != pieces.end()) {
leftWinFlag++;
}
else {
leftWinFlag = 0;
}
//胜利
if (leftWinFlag >= 5)
return true;
}
/* 获胜情况2：上下五连 */
int upWinFlag = 0;
for (int i = -4; i <= 4; ++i) {
//越界则跳过
if ((lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL < 0) ||
(lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL > board.getWidth())) {
continue;
}
//查找连续相连的棋子
ChessPiece targetChess(lastChess.getX(), lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getColor());
p = std::find(pieces.begin(), pieces.end(), targetChess);
if (p != pieces.end()) {
upWinFlag++;
}
else {
upWinFlag = 0;
}
//胜利
if (upWinFlag >= 5)
return true;
}
/* 获胜情况3：左上--右下（斜右）五连 */
int diarightWinFlag = 0;
for (int i = -4; i <= 4; ++i) {
//越界则跳过
if ((lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL < 0) ||
(lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL > board.getWidth())) {
continue;
}
//查找连续相连的棋子
ChessPiece targetChess(lastChess.getX() + i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getY() - i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getColor());
p = std::find(pieces.begin(), pieces.end(), targetChess);
if (p != pieces.end()) {
diarightWinFlag++;
}
else {
diarightWinFlag = 0;
}
//胜利
if (diarightWinFlag >= 5)
return true;
}
/* 获胜情况4：左下--右上（斜左）五连 */
int dialeftWinFlag = 0;
for (int i = -4; i <= 4; ++i) {
//越界则跳过
if ((lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL < 0) ||
(lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL > board.getWidth())) {
continue;
}
//查找连续相连的棋子
ChessPiece targetChess(lastChess.getX() + i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getY() + i * BOARD_INTERVAL, lastChess.getColor());
p = std::find(pieces.begin(), pieces.end(), targetChess);
if (p != pieces.end()) {
dialeftWinFlag++;
}
else {
dialeftWinFlag = 0;
}
//胜利
if (dialeftWinFlag >= 5)
return true;
}
return false;
}
/***********************************************************
* @函数名：createNonDUP（中介函数）
* @功 能：生成不重复的棋
* @参 数：my---当前对象
* @参 数：bplay---黑棋玩家
* @参 数：yplay---白棋玩家
* @参 数：target---目标棋子
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @返回值：无
*********************************************************/
void createNonDUP(Player& my, Player& bplay, Player& yplay, ChessPiece& target, Mouse& mouse) {
//查找三个玩家的棋库中是否有target的坐标
std::vector<ChessPiece>::iterator wp, bp, yp;
wp = find(my.getPieces().begin(), my.getPieces().end(), target);
bp = find(bplay.getPieces().begin(), bplay.getPieces().end(), target);
yp = find(yplay.getPieces().begin(), yplay.getPieces().end(), target);
//不存在重复的棋就加入对应容器，并绘制
if (wp == my.getPieces().end() && bp == bplay.getPieces().end()
&& yp == yplay.getPieces().end())
{
my.getPieces().push_back(target);
setfillcolor(target.getColor());
fillcircle(target.getX(), target.getY(), PIECE_RADIUS);
mouse.setClickTotal(mouse.getClickTotal() + 1);
}
}
/***********************************************************
* @函数名：WhitePlayer::generatePiece
* @功 能：白玩家：下白棋，并将棋子对象加入vector容器中
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @参 数：p1---其他玩家
* @参 数：p2---其他玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void WhitePlayer::generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) {
if (mouse.detectClick()) {
//创建棋对象，设置颜色为白色
ChessPiece cp(mouse.getMouseMesg().x, mouse.getMouseMesg().y, WHITE);
cp.fixChessPiece();
//生成不重复的棋子，并绘制
createNonDUP(*this, p1, p2, cp, mouse);
}
}
/***********************************************************
* @函数名：BlackPlayer::generatePiece
* @功 能：黑玩家：下黑棋，并将棋子对象加入vector容器中
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @参 数：p1---其他玩家
* @参 数：p2---其他玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void BlackPlayer::generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) {
if (mouse.detectClick()) {
//创建棋对象，设置颜色为黑色
ChessPiece cp(mouse.getMouseMesg().x, mouse.getMouseMesg().y, BLACK);
cp.fixChessPiece();
//生成不重复的棋子，并绘制
createNonDUP(*this, p1, p2, cp, mouse);
}
}
/***********************************************************
* @函数名：YellowPlayer::generatePiece
* @功 能：黄玩家：下黄棋，并将棋子对象加入vector容器中
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @参 数：p1---其他玩家
* @参 数：p2---其他玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void YellowPlayer::generatePiece(Mouse& mouse, Player& p1, Player& p2) {
if (mouse.detectClick()) {
//创建棋对象，设置颜色为黄色
ChessPiece cp(mouse.getMouseMesg().x, mouse.getMouseMesg().y, YELLOW);
cp.fixChessPiece();
//生成不重复的棋子，并绘制
createNonDUP(*this, p1, p2, cp, mouse);
}
}【4】ChessPiece.h:
#pragma once
#include <graphics.h>
#include "Mouse.h"
#include "ChessBoard.h"
#define PIECE_RADIUS 5 //棋子半径
/***********************************************************
* @类名： ChessPiece
* @摘要： 棋子类
* @作者： 柯同学
* @注意： 默认棋子为白色
*********************************************************/
class ChessPiece {
private:
int x; //横坐标
int y; //纵坐标
int color; //白色、黑色、黄色（分别对应白玩家、黑玩家、黄玩家）
public:
ChessPiece(int x = 0, int y = 0, int color = WHITE) : x(x), y(y), color(color) {}
bool operator==(const ChessPiece& cp); //比较两个棋子坐标是否相等
void setColor(int color); //设置棋子颜色
void setXY(int x, int y); //设置棋子坐标
int getX() { return x; } //获取棋子x坐标
int getY() { return y; } //获取棋子y坐标
int getColor() { return color; } //获取棋子颜色
void fixChessPiece(); //修正棋子坐标，并绘制棋子
};
【5】ChessPiece.cpp:
#include "ChessPiece.h"
/***********************************************************
* @函数名：operator==
* @功 能：==运算符重载：比较两个棋子的坐标是否相等
* @参 数：cp---另一个棋子
* @返回值：无
*********************************************************/
bool ChessPiece::operator==(const ChessPiece& cp) {
if (this->x == cp.x && this->y == cp.y)
return true;
return false;
}
/***********************************************************
* @函数名：setColor
* @功 能：设置棋子颜色
* @参 数：color---棋子的颜色
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessPiece::setColor(int color) {
this->color = color;
}
/***********************************************************
* @函数名：setXY
* @功 能：设置棋子坐标
* @参 数：x---棋子的横坐标
* @参 数：y---棋子的纵坐标
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessPiece::setXY(int x, int y) {
this->x = x;
this->y = y;
}
/***********************************************************
* @函数名：createChessPiece
* @功 能：修正棋子坐标
* @参 数：无
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessPiece::fixChessPiece() {
if (this->x >= 0 && this->y >= 0) {//范围合理
if (this->x % BOARD_INTERVAL > BOARD_INTERVAL / 2) {
int i;
for (i = 0; i * BOARD_INTERVAL < this->x; i++);
this->x = i * BOARD_INTERVAL;
}
else {
this->x -= this->x % BOARD_INTERVAL;
}
if (this->y % BOARD_INTERVAL > BOARD_INTERVAL / 2) {
int i;
for (i = 0; i * BOARD_INTERVAL < this->y; i++);
this->y = i * BOARD_INTERVAL;
}
else {
this->y -= this->y % BOARD_INTERVAL;
}
}
else {//坐标越界
this->x = 0;
this->y = 0;
}
}【6】ChessBoard.h:
#pragma once
#include <iostream>
#include <graphics.h>
#define BOARD_INTERVAL 20 //网格的间隔
/***********************************************************
* @类名： ChessBoard
* @摘要： 棋盘类
* @作者： 柯同学
* @注意： 默认宽度和高度为400，400
*********************************************************/
class ChessBoard {
private:
int width; //棋盘宽度
int height; //棋盘高度
public:
ChessBoard(int w = 400, int h = 400) : width(w), height(h) {}
void setWidth(int width); //设置棋盘宽度
void setHeight(int height); //设置棋盘高度
int getWidth(); //获取棋盘宽度
int getHeight(); //获取棋盘高度
void showBoard(); //绘制棋盘网格
};
【7】ChessBoard.cpp:
#include "ChessBoard.h"
/***********************************************************
* @函数名：setWidth
* @功 能：设置棋盘宽度
* @参 数：width---要设置的属性
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessBoard::setWidth(int width) {
this->width = width;
}
/***********************************************************
* @函数名：setHeight
* @功 能：设置棋盘高度
* @参 数：height---要设置的属性
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessBoard::setHeight(int height) {
this->height = height;
}
/***********************************************************
* @函数名：getWidth
* @功 能：获取棋盘宽度
* @参 数：无
* @返回值：棋盘的宽度
*********************************************************/
int ChessBoard::getWidth() {
return width;
}
/***********************************************************
* @函数名：getHeight
* @功 能：获取棋盘高度
* @参 数：无
* @返回值：棋盘的高度
*********************************************************/
int ChessBoard::getHeight() {
return height;
}
/***********************************************************
* @函数名：showBoard
* @功 能：绘制棋盘并显示
* @参 数：无
* @返回值：无
*********************************************************/
void ChessBoard::showBoard() {
std::cout << width << " " << height << std::endl;
for (int i = 0; i <= width; i += BOARD_INTERVAL) {
line(0, i, width, i);//横线
line(i, 0, i, height);//竖线
}
}
【8】Mouse.h:
#pragma once
#include <graphics.h>
#include <iostream>
#include "ChessPiece.h"
/***********************************************************
* @类名： Mouse
* @摘要： 鼠标类
* @作者： 柯同学
* @注意： 无
*********************************************************/
class Mouse {
private:
ExMessage mouseMesg; //鼠标信息，包含坐标、点击的键
int clickTotal; //鼠标有效点击次数
public:
Mouse() : clickTotal(0) {} //无参构造：鼠标次数初始化为0
void setClickTotal(int num); //设置鼠标点击次数
int getClickTotal(); //获取鼠标点击次数
ExMessage& getMouseMesg(); //获取鼠标信息
bool detectClick(); //返回鼠标是否被点击
};【9】mouse.cpp:
#include "Mouse.h"
/***********************************************************
* @函数名：setClickTotal
* @功 能：设置鼠标有效点击次数
* @参 数：num---要设置的次数
* @返回值：无
*********************************************************/
void Mouse::setClickTotal(int num) {
this->clickTotal = num;
}
/***********************************************************
* @函数名：getClickTotal
* @功 能：获取鼠标有效点击次数
* @参 数：无
* @返回值：鼠标有效点击次数
*********************************************************/
int Mouse::getClickTotal() {
return this->clickTotal;
}
/***********************************************************
* @函数名：getMouseMesg
* @功 能：获取鼠标信息：包含点击的坐标、鼠标键
* @参 数：无
* @返回值：鼠标信息
*********************************************************/
ExMessage& Mouse::getMouseMesg() {
return this->mouseMesg;
}
/***********************************************************
* @函数名：detectClick
* @功 能：返回鼠标是否被点击
* @参 数：无
* @返回值：true---鼠标被点击，false---鼠标没有被点击
*********************************************************/
bool Mouse::detectClick() {
if (peekmessage(&this->mouseMesg) && this->mouseMesg.message == WM_LBUTTONDOWN) {//鼠标左击
return true;
}
return false;
}【10】Menu.h:
#pragma once
#include <iostream>
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include "ChessBoard.h"
#include "Mouse.h"
#include "Player.h"
/***********************************************************
* @类名： Menu
* @摘要： 菜单类
* @作者： 柯同学
* @注意： 无
*********************************************************/
class Menu {
/*************以下为Menu内部调用的函数***********************/
private:
void multiPlayerPK(Mouse& mouse, //哪个玩家落子
WhitePlayer& wp,
BlackPlayer& bp,
YellowPlayer& yp);
void multiPlayerWin(ChessBoard& board, //哪个玩家获胜
WhitePlayer& wp,
BlackPlayer& bp,
YellowPlayer& yp);
/*************以下为menu对外开放的函数**********************/
public:
int mainInterface(); //主界面显示
void introInterface(); //游戏介绍界面
void startGame(Mouse& mouse, ChessBoard& board,
WhitePlayer& wp, BlackPlayer& bp,
YellowPlayer& yp); //三人对战界面
};【11】Menu.cpp:
#include "Menu.h"
/***********************************************************
* @函数名：mainInterface
* @功 能：游戏主界面
* @参 数：无
* @返回值：无
*********************************************************/
int Menu::mainInterface() {
initgraph(800, 600);
setbkcolor(WHITE);
cleardevice();
settextstyle(70, 0, "Arial");
settextcolor(BLACK);
outtextxy(150, 120, "小游戏：三人成棋");
setlinecolor(BLACK);
settextstyle(50, 0, "Arial");
outtextxy(280, 250, "1.开始游戏");
outtextxy(280, 350, "2.游戏介绍");
outtextxy(280, 450, "0.退出游戏");
int keyNum = -1;
while (1) {
if (_kbhit()) {
keyNum = _getch();
if (keyNum == '1' || keyNum == '2' || keyNum == '0')
break;
}
}
closegraph();
return keyNum;
}
/***********************************************************
* @函数名：introInterface
* @功 能：游戏介绍的界面
* @参 数：无
* @返回值：无
*********************************************************/
void Menu::introInterface() {
initgraph(800, 600, 0);
setbkcolor(WHITE);
cleardevice();
settextstyle(70, 0, "Arial");
settextcolor(BLACK);
outtextxy(0, 0, "游戏介绍：");
settextstyle(50, 0, "Arial");
outtextxy(0, 100, "【1】游戏人数：三人");
outtextxy(0, 200, "【2】下棋顺序：白棋、黑棋、黄棋");
outtextxy(0, 300, "【3】返回提示：默认按0返回");
outtextxy(0, 400, "【4】其他说明：基本已实现，但仍有bug");
outtextxy(450, 500, "按0返回主菜单！");
while (!_kbhit() || _getch() != '0');
closegraph();
}
/***********************************************************
* @函数名：startGame
* @功 能：三人对战界面
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @参 数：board---棋盘对象
* @参 数：wp---白棋玩家
* @参 数：bp---黑棋玩家
* @参 数：yp---黄棋玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void Menu::startGame(Mouse& mouse, ChessBoard& board, WhitePlayer& wp,
BlackPlayer& bp, YellowPlayer& yp)
{
//创建窗口，显示棋盘
initgraph(board.getWidth(), board.getHeight(), 0);
setbkcolor(RGB(245, 222, 181));
setlinecolor(BLACK);
cleardevice();
board.showBoard();
//主循环
while (!_kbhit() || _getch() != '0') {//按'0'退出程序
//玩家落子
multiPlayerPK(mouse, wp, bp, yp);
//玩家胜负判定
multiPlayerWin(board, wp, bp, yp);
}
closegraph();
}
/***********************************************************
* @函数名：multiPlayerPK
* @功 能：确定哪个玩家落子，根据鼠标有效点击次数
* @参 数：mouse---鼠标对象
* @参 数：wp---白棋玩家
* @参 数：bp---黑棋玩家
* @参 数：yp---黄棋玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void Menu::multiPlayerPK(Mouse& mouse, WhitePlayer& wp,
BlackPlayer& bp, YellowPlayer& yp)
{
if (mouse.getClickTotal() % 3 == 0) {
wp.generatePiece(mouse, bp, yp);//白棋落子
}
else if (mouse.getClickTotal() % 3 == 1) {
bp.generatePiece(mouse, wp, yp);//黑棋落子
}
else {
yp.generatePiece(mouse, wp, bp);//黄棋落子
}
}
/***********************************************************
* @函数名：multiPlayerWin
* @功 能：确定哪个玩家获胜
* @参 数：board---棋盘对象
* @参 数：wp---白棋玩家
* @参 数：bp---黑棋玩家
* @参 数：yp---黄棋玩家
* @返回值：无
*********************************************************/
void Menu::multiPlayerWin(ChessBoard& board, WhitePlayer& wp,
BlackPlayer& bp, YellowPlayer& yp)
{
if (wp.isWin(board)) {
cleardevice();
settextcolor(BLACK);
settextstyle(30, 0, "Arial");
outtextxy(25, board.getHeight() / 2 - 30, "白棋获胜！按0返回主界面！");
}
else if (bp.isWin(board)) {
cleardevice();
settextcolor(BLACK);
settextstyle(30, 0, "Arial");
outtextxy(25, board.getHeight() / 2 - 30, "黑棋获胜！按0返回主界面！");
}
else if (yp.isWin(board)) {
cleardevice();
settextcolor(BLACK);
settextstyle(30, 0, "Arial");
outtextxy(25, board.getHeight() / 2 - 30, "黄棋获胜！按0返回主界面！");
}
}
四、实现效果
五、已知BUG
由于时间原因，已有的BUG在未来有时间后再修改：
【1】一局游戏下完后，从主菜单进来可能会停留在上次下棋后的界面。
【2】游戏输赢判定后，点击屏幕依然能下棋。
