本文主要是介绍转载-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!
转载-游戏开发(三)——WIN32 黑白棋(一)——棋局逻辑的设计
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;
- }
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