游戏开发（三）——WIN32 黑白棋（一）——棋局逻辑的设计

2023-11-07 20:40
文章标签 设计 开发 逻辑 游戏 win32 棋局 黑白棋

本文主要是介绍游戏开发（三）——WIN32 黑白棋（一）——棋局逻辑的设计，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

今天以黑白棋为例，开始给一个win32的小游戏设计，

分3部分介绍。

1、棋局的现实

2、AI的现实

3、游戏画面的现实

提供一下完整项目下载


其中第一部分为黑白棋游戏的主要逻辑：

1、棋盘，以及棋盘上的棋子的存储形式。这里用到了位图。

2、是否可以落子的判断（黑白棋是只有你落子的位置，在横竖斜八个方向中任意一个方向，能吃掉对方的子，你才可以落在该位置，八个方向都吃不掉对方子的位置是不能下的），以及吃子的逻辑（吃子的逻辑同样是八个方向，两个己方棋子之间夹住的对方棋子，可以被吃掉，翻转为己方棋子）。这里为了使得代码简介一点，使用了函数指针（不同方向上坐标的变化逻辑不一样）。

3、某一方下了一个子之后，交换手的判断（黑白棋中存在可能，一方下了一个子，并吃掉对方的子，之后对方无子可下，没有一个位置能使得对方能吃掉己方的棋子，所以黑白棋并不一定始终是一人一步来的，它可能存在一方连续落子的情况）。

4、游戏是否结束的判断（由于存在无子可下的情况，有可能双方都无子可以下，即一方将另一方全部吃光，所以黑白棋不一定是下满棋盘才分出胜负）。


第二部分主要为了写AI：

黑白棋的AI其实蛮复杂，有专门的研究黑白棋的AI的算法文章，这里只介绍一下，然后简单实现了一个AI，主要是最大最小算法，以及枝剪算法。


第三部分主要是游戏画面的显示：

涉及到windows消息机制，鼠标事件，键盘事件，菜单事件，定时器事件；以及简单的图形、文字绘制，涉及到画笔、画刷填充、绘图层HDC、画线、画圆、显示文字、双缓冲的位图拷贝。

阅读第三部分前，读者可以先行阅读《windows程序设计》一书打个基础。也可以看完博文之后，再将涉及到的图形API，消息机制等windows程序设计中涉及到的点带回到书中去详细了解。


黑白棋游戏在设计中需要注意的几点：

1、惯例，首先要定义好棋盘的坐标，定义为左上角那一格为（0，0），向右为x正方向，向下为y正方向，黑白棋棋盘是一个8*8的棋盘，所以定义两个常量表示：

const int REVERSI_MAX_ROW = 8;
const int REVERSI_MAX_COLUMN = 8;

2、棋盘上棋子的类型分三种：黑子，白子，空白无子，枚举表示 

enum EnumReversiPiecesType
{enum_ReversiPieces_Null = 0x00,enum_ReversiPieces_Black = 0x01,enum_ReversiPieces_White = 0x02,
};

这三种情况，其实用2位2进制即可表示，一行8个位置就是16位2进制，就是一个WORD就足够了，所以：

3、棋盘的表示，位图

TArray1<WORD, REVERSI_MAX_ROW> m_Map;

位图是8行，每行是一个WORD，这个TArray1是之前实现的 一维数组模板直接用的

4、棋盘上一个位置的设计，因为这里涉及到位置（即坐标）的八方向移动的逻辑，因此将坐标位置单独抽象出来，实现坐标的上下左右以及斜的四方向的坐标变化，然后将其重定义为函数指针，使得后面在坐标变化时，不用switch...case八种情况，而是可以将方向当成参数。 

typedef void (ReversiPoint::*ReversiPointForward)();

5、某一方的棋子，在某一坐标位置，向某一方向，是否可以吃掉对方的棋子的判断 

bool ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x, ReversiPointForward forward);
是否可以吃子的伪代码： 

定义一个坐标对象point，初值为当前点row_y, column_x
记录该方向上的搜索次数search，初值为0
point向forward方向移动
搜索次数search++
while (point是一个合法的坐标，不能移出棋盘外面去了)
{取point当前位置的棋子类型（此时已经是forward移动一次之后的位置了，不是row_y, column_x了）if (当前位置有棋子){if (当前位置的棋子类型等于传入参数type，type就是要下的棋子类型){if (搜索次数search大于1次){说明找到的同色棋子与当前棋子坐标差超过1，point至少移动了2次则两子之间夹有不同色的棋子符合翻转规则，return true}else{说明找到的同色棋子与当前棋子，两子是紧挨着的该方向两子之间无子可以翻转不符合翻转规则，return false}}else{说明找到的是不同色的棋子，继续向下一个位置搜point向forward方向移动搜索次数search++}}else{一直找到空位也没找到，该方向没有同色棋子，无法翻转}
}
超出棋盘范围都没有找到同色棋子，该方向没有同色棋子，无法翻转

6、某一方的棋子，在某一坐标位置，向某一方向，吃掉对方的棋子 

void DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x, ReversiPointForward forward);

伪代码实现 

定义一个坐标对象point，初值为当前点row_y, column_x
point向forward方向移动
while (point是一个合法的坐标，不能移出棋盘外面去了)
{取point当前位置的棋子类型（此时已经是forward移动一次之后的位置了，不是row_y, column_x了）if (当前位置的棋子类型不等于传入参数type，type就是下的棋子类型){将该位置的棋子类型翻转为type一方的棋子point向forward方向移动因为在翻转之前做了ReversiCheck的判断即这个方向肯定是符合翻转规则，有子可吃的所以这里不再判断当前位置的棋子类型是否为空}
}

有了上面两个基本函数

7、判断某个位置是否可以落子

bool ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);

则是分别调用上面的ReversiCheck，然后forward传入不同的方向

8、判断某一方是否可以落子

bool CanPlay(EnumReversiPiecesType type);
即遍历棋盘每一个位置，任意一个位置可以落子，则该方可以落子

9、落一个子之后的吃子

void DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);

则是分别调用上面的DoReversi，然后forward传入不同的方向


10、最后，判断游戏是否结束的逻辑，即双方都无子可下，则游戏结束


先给个游戏截图吧


下面先贴出第一部分的代码

ReversiCommon.h

#ifndef _ReversiCommon_h_
#define _ReversiCommon_h_#include <windows.h>//棋盘大小
const int REVERSI_MAX_ROW = 8;
const int REVERSI_MAX_COLUMN = 8;enum EnumReversiPiecesType
{enum_ReversiPieces_Null = 0x00,enum_ReversiPieces_Black = 0x01,enum_ReversiPieces_White = 0x02,
};EnumReversiPiecesType SwapType(EnumReversiPiecesType type);enum EnumReversiResult
{enum_Reversi_Playing = 0,enum_Reversi_Draw,enum_Reversi_Win_Black,enum_Reversi_Win_White,
};//权值表
const int g_Weight[REVERSI_MAX_ROW][REVERSI_MAX_COLUMN] = {{0x1 << 24, 0x1,       0x1 << 20, 0x1 << 16,0x1 << 16,0x1 << 20, 0x1,       0x1 << 24},{0x1,       0x1,       0x1 << 16, 0x1 << 4, 0x1 << 4, 0x1 << 16, 0x1,       0x1     },{0x1 << 20, 0x1 << 16, 0x1 << 12, 0x1 << 8, 0x1 << 8, 0x1 << 12, 0x1 << 16, 0x1 << 20},{0x1 << 16, 0x1 << 4,  0x1 << 8,  0,        0,        0x1 << 8,  0x1 << 4,  0x1 << 16},{0x1 << 16, 0x1 << 4,  0x1 << 8,  0,        0,        0x1 << 8,  0x1 << 4,  0x1 << 16},{0x1 << 20, 0x1 << 16, 0x1 << 12, 0x1 << 8, 0x1 << 8, 0x1 << 12, 0x1 << 16, 0x1 << 20},{0x1,       0x1,       0x1 << 16, 0x1 << 4, 0x1 << 4, 0x1 << 16, 0x1,       0x1     },{0x1 << 24, 0x1,       0x1 << 20, 0x1 << 16,0x1 << 16,0x1 << 20, 0x1,       0x1 << 24}
};//按权值表降序排列的坐标顺序表
const BYTE g_WeightOrder[REVERSI_MAX_ROW * REVERSI_MAX_COLUMN - 4][2] = {{ 0, 0}, { 0, 7}, { 7, 0}, { 7, 7},//0x01000000{ 0, 2}, { 0, 5}, { 2, 0}, { 2, 7},//0x00100000{ 7, 2}, { 7, 5}, { 5, 0}, { 5, 7},{ 0, 3}, { 0, 4}, { 1, 2}, { 1, 5},//0x00010000{ 2, 1}, { 2, 6}, { 3, 0}, { 3, 7},{ 4, 0}, { 4, 7}, { 5, 1}, { 5, 6},{ 6, 2}, { 6, 5}, { 7, 3}, { 7, 4},{ 2, 2}, { 2, 5}, { 5, 2}, { 5, 5},//0x00001000{ 2, 3}, { 2, 4}, { 3, 2}, { 3, 5},//0x00000100{ 4, 2}, { 4, 5}, { 5, 3}, { 5, 4},{ 1, 3}, { 1, 4}, { 3, 1}, { 3, 6},//0x00000010{ 4, 1}, { 4, 6}, { 6, 3}, { 6, 4},{ 0, 1}, { 0, 6}, { 1, 0}, { 1, 7},//0x00000001{ 6, 0}, { 6, 7}, { 7, 1}, { 7, 6},{ 1, 1}, { 1, 6}, { 6, 1}, { 6, 6} //0x00000001//{ 3, 3}, { 3, 4}, { 4, 3}, { 4, 4}, 初始4个位置不用判断
};#endif


ReversiCommon.cpp

#include "ReversiCommon.h"EnumReversiPiecesType SwapType(EnumReversiPiecesType type)
{if (enum_ReversiPieces_Black == type){return enum_ReversiPieces_White;}else if (enum_ReversiPieces_White == type){return enum_ReversiPieces_Black;}else{return enum_ReversiPieces_Null;}
}


ReversiPoint.h

#ifndef _ReversiPoint_h_
#define _ReversiPoint_h_#include "ReversiCommon.h"typedef struct ReversiPoint
{char m_row_y;char m_column_x;ReversiPoint& operator= (const ReversiPoint& temp){m_row_y = temp.m_row_y;m_column_x = temp.m_column_x;return *this;}bool operator!= (const ReversiPoint& temp){if (m_row_y == temp.m_row_y &&m_column_x == temp.m_column_x){return false;}else{return true;}}bool IsValid(){if (0 <= m_row_y &&0 <= m_column_x &&m_row_y < REVERSI_MAX_ROW &&m_column_x < REVERSI_MAX_COLUMN){return true;}else{return false;}}void UL(){m_row_y--;m_column_x--;}void U(){m_row_y--;}void UR(){m_row_y--;m_column_x++;}void L(){m_column_x--;}void R(){m_column_x++;}void DL(){m_row_y++;m_column_x--;}void D(){m_row_y++;}void DR(){m_row_y++;m_column_x++;}
}ReversiPoint;typedef void (ReversiPoint::*ReversiPointForward)();#endif


ReversiBitBoard.h

#ifndef _ReversiBitBoard_h_
#define _ReversiBitBoard_h_#include <Windows.h>#include "TArray.h"#include "ReversiCommon.h"
#include "ReversiPoint.h"class ReversiBitBoard
{
public:ReversiBitBoard();~ReversiBitBoard();void Init();ReversiBitBoard& operator= (const ReversiBitBoard& temp);void SetPieces(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);EnumReversiPiecesType GetPieces(char row_y, char column_x);EnumReversiResult IsGameOver();bool CanPlay(EnumReversiPiecesType type);bool CanPlay(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);bool ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);void DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x);int GetCount(EnumReversiPiecesType type);void SwapPlayer();EnumReversiPiecesType GetCurrType();private:void DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x, ReversiPointForward forward);bool ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x, ReversiPointForward forward);TArray1<WORD, REVERSI_MAX_ROW> m_Map;EnumReversiPiecesType m_CurrType;
};#endif


ReversiBitBoard.cpp

#include "ReversiBitBoard.h"ReversiBitBoard::ReversiBitBoard()
{}ReversiBitBoard::~ReversiBitBoard()
{}void ReversiBitBoard::Init()
{m_CurrType = enum_ReversiPieces_Black;//规定黑先for (int i = 0; i < REVERSI_MAX_ROW; i++){m_Map[i] = 0;}SetPieces(enum_ReversiPieces_White, 3, 3);SetPieces(enum_ReversiPieces_Black, 3, 4);SetPieces(enum_ReversiPieces_Black, 4, 3);SetPieces(enum_ReversiPieces_White, 4, 4);
}ReversiBitBoard& ReversiBitBoard::operator=(const ReversiBitBoard& temp)
{m_Map = temp.m_Map;m_CurrType = temp.m_CurrType;return *this;
}void ReversiBitBoard::SetPieces(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x)
{m_Map[row_y] = m_Map[row_y] & (~(0x0003 << (column_x * 2)));m_Map[row_y] = m_Map[row_y] | (type << (column_x * 2));
}EnumReversiPiecesType ReversiBitBoard::GetPieces(char row_y, char column_x)
{WORD value = m_Map[row_y] & (0x0003 << (column_x * 2));value = value >> (column_x * 2);EnumReversiPiecesType type = static_cast<EnumReversiPiecesType>(value);return type;
}int ReversiBitBoard::GetCount(EnumReversiPiecesType type)
{int count = 0;for (int i = 0; i < REVERSI_MAX_ROW; i++){for (int j = 0; j < REVERSI_MAX_COLUMN; j++){if (type == GetPieces(i, j)){count++;}}}return count;
}EnumReversiResult ReversiBitBoard::IsGameOver()
{if (!CanPlay(enum_ReversiPieces_Black) && !CanPlay(enum_ReversiPieces_White)){int black = GetCount(enum_ReversiPieces_Black);int white = GetCount(enum_ReversiPieces_White);if (black > white){return enum_Reversi_Win_Black;}else if (black < white){return enum_Reversi_Win_White;}else{return enum_Reversi_Draw;}}else{return enum_Reversi_Playing;}
}bool ReversiBitBoard::CanPlay(EnumReversiPiecesType type)
{for (int i = 0; i < REVERSI_MAX_ROW; i++){for (int j = 0; j < REVERSI_MAX_COLUMN; j++){if (CanPlay(type, i, j)){return true;}}}return false;
}bool ReversiBitBoard::CanPlay(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x)
{if (enum_ReversiPieces_Null == GetPieces(row_y, column_x)){if (ReversiCheck(type, row_y, column_x)){return true;}}return false;
}bool ReversiBitBoard::ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x)
{if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UL) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::U) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UR) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::L) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::R) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DL) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::D) ||ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DR)){return true;}return false;
}bool ReversiBitBoard::ReversiCheck(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x, ReversiPointForward forward)
{ReversiPoint point = {row_y, column_x};EnumReversiPiecesType currType;int search = 0;(point.*forward)();//向某方向搜寻search++;while(point.IsValid()){currType = GetPieces(point.m_row_y, point.m_column_x);if (enum_ReversiPieces_Null != currType){if (type == currType){if (search > 1){//找到的同色棋子与当前棋子坐标差超过1，则两子之间夹有不同色的棋子return true;}else{//否则两子是紧挨着的，该方向两子之间无子可以翻转return false;}}else{//找到的是不同色的棋子，继续(point.*forward)();search++;}}else{//一直找到空位也没找到，该方向没有同色棋子，无法翻转return false;}}//超出棋盘范围都没有找到同色棋子，该方向没有同色棋子，无法翻转return false;
}void ReversiBitBoard::DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x)
{if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UL)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UL);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::U)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::U);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UR)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::UR);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::L)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::L);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::R)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::R);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DL)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DL);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::D)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::D);}if (ReversiCheck(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DR)){DoReversi(type, row_y, column_x, &ReversiPoint::DR);}
}void ReversiBitBoard::DoReversi(EnumReversiPiecesType type, char row_y, char column_x,ReversiPointForward forward)
{ReversiPoint point = {row_y, column_x};(point.*forward)();while(point.IsValid()){if (type != GetPieces(point.m_row_y, point.m_column_x)){SetPieces(type, point.m_row_y, point.m_column_x);(point.*forward)();}else{break;}}
}void ReversiBitBoard::SwapPlayer()
{EnumReversiPiecesType nexttype = SwapType(m_CurrType);if (CanPlay(nexttype)){m_CurrType = nexttype;}
}EnumReversiPiecesType ReversiBitBoard::GetCurrType()
{return m_CurrType;
}


这篇关于游戏开发（三）——WIN32 黑白棋（一）——棋局逻辑的设计的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/366180。

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