用C语言C++手把手教你编写“井字棋”小游戏

用C++编写游戏容易吗？有什么开源的小游戏吗？能分享一下吗？ 这个答案中，我提到学习游戏编程可从回合制游戏开始，例如井字棋。

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考虑到一些初学者的学习需求，我就写一个井字棋的教程吧。

1. 游戏状态的表示

首先，我认为表示方法（representation）是编程中应最先要考虑的事情。对于回合制游戏，我们需要存储一个回合中的游戏状态（game state）。

以下用一个结构体表示井字棋一个回合中的状态，并加入函数作初始化：

以上用二维数组存储棋盘（board）是其中一种表示方式，另一种方式则是记录每个回合下棋子的位置。我们采用前者是因为它较容易实现胜负判定。有些回合制游戏可能使用冗余的表示方式，以方便实现各种规则。

而使用结构体而不是直接用全局变量，可带来一些优点，例如增强可读性及内聚性。

2. 显示游戏状态

编写游戏时，我们通常希望先显示游戏状态，之后才加入其他规则，因为这样可以方便测试。

我希望用这样的文本显示游戏状态，当空置时写上位置编号（1-9），以方便玩家输入下棋位置：

简单直白地编写代码的话：

由于 display() 只读而不改变游戏状态，所以其参数类型为 const state*。

我们稍压缩一下代码：

我们可以加入 main() 函数去显示初始化的状态：

3. 实现下棋

然后，我们加入第一个游戏规则，就是下棋：

函数内做了一个合法性判断，如果该位置已有棋子，则返回 0 表示失败。成功的话，在偶数回合填入 0，表示 O；奇数回合填入 1，表示 X；然后都把回合加一。

更改 main() 简单测试：

输出：

4. 处理输入

在每一回合中，提示当前玩家（O 或 X），并让玩家输入一个下棋位置（1-9），如果位置不合法，则重新输入：

在标准输入中，要到回车键才能处理输入，所以这里我们读了第一个输入字符后，就忽略其他字符直到读到换行符。我们把表示位置的字符转换成二维数组索引。

然后，就可以修改 main() 实现二人下棋的流程：

5. 胜负判定

众所周知，井字棋的胜利条件，是有三个棋子在横线、直线或斜线连成一线。我们实现一个 evaluate() 函数去评估棋局的状态，如果 O 胜出则返回 1，X 胜出则返回 -1，不分胜负则返回 0：

上面的代码使用了一个宏 CHECK() 去检测三个位置是否都为相同的棋子，如是则直接返回胜方。

最后，我们在 main() 中，待每次下棋及显示状态后， 判定是否出现胜方，如果到达第 9 个回合（回合从 0 开始），则判定是平局（draw）：

6. 总结

本篇实现了二人井字棋，它是一个简单的回合制游戏。我们先选择了游戏的状态表示方式（state结构体及init()函数），然后把状态以文本形式显示（display()函数），加入每回合下棋规则（move()函数），以及人类玩家的输入处理（human()函数），并作胜负判定（evaluate()函数），最后在main()里则实现了按回合的循环及输出胜负结果。

虽然这个游戏本身以及 60 行的示例代码都很简单，但这个框架可以用于实现其他（更复杂的）回合制游戏。实时游戏（如动作游戏）的主要区别，其实也只在于把输入部分做成非阻塞的函数，而该循环则称为游戏循环（game loop）。