C语言实现简单的三子棋小游戏（超详细讲解）

目录

背景介绍 

一.程序结构初构想

二.游戏的实现

1.前期工作

1.初始化棋盘

2.打印棋盘

2.游戏的进行 

1.玩家下棋

2.电脑下棋 

3.棋局局势判断

三.完整源码

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背景介绍 

三子棋是一种民间传统游戏，又叫九宫棋、圈圈叉叉棋、一条龙、井字棋等。游戏分为双方对战，双方依次在9宫格棋盘上摆放棋子，率先将自己的三个棋子走成一条线就视为胜利，而对方就算输了，但是三子棋在很多时候会出现和棋的局面。

在这里，为了使代码可读性增加，使程序模块化，我们通过创建项目的方式来编写程序。

我们将整个代码分为三个部分：

game.h用于引用头文件以及包含对于游戏函数的声明；

game.c用于实现游戏功能

test.c作为测试模块，体现游戏的主体逻辑

一.程序结构初构想

为了更好地理解接下来的代码，先将game.h展示在下方。

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

//定义行、列
#define ROW 3
#define COL 3

//初始化棋盘
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col);

//打印棋盘
void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col);

//玩家下棋
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

//电脑下棋
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

//判断输赢
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);

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       首先我们应该考虑与用户的交互问题。最基础的就是要设计一个菜单，供用户进行选择。我们可以给客户设置两个基础选项：进行游戏 or 退出游戏。

我们可以在test.c中设置一个菜单(menu)函数来打印菜单。

#include "game.h"

void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("******    1.开始游戏   *******\n");
	printf("******    0.退出游戏   *******\n");
	printf("******************************\n");
}

在这里，注意头文件的引用，因为我们创建了一个game.h的头文件，因此可以将所有声明包含在该头文件中，包括库函数的声明。

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在创建了菜单之后，就可以设计与用户交互的代码。

void test()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));  //这条语句在之后会解释
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &input);

		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

我们可以利用一个do-while循环来控制玩家的输入。

当输入为1时，开始游戏；

当输入为0时，退出游戏；

当输入非0且非1时，输入是无效的，玩家重新选择。

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假如玩家选择了1，就可以开始游戏。这里定义一个函数game来实现。

void game()
{
	char board[ROW][COL];
	char ret = 0;
	init_board(board, ROW, COL);
	print_board(board, ROW, COL);

	while (1)
	{
		player_move(board, ROW, COL);
		print_board(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'c')
		{
			break;
		}
        computer_move(board,ROW,COL);
		print_board(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'c')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
		printf("恭喜你赢了！\n");
	else if (ret == '#')
		printf("很遗憾，电脑赢了\n");
	else if (ret == 'Q')
		printf("游戏平局\n");
}
//判断输赢返回值
//玩家赢  *
//电脑赢  #
//平局  Q
//游戏继续 c

game函数是test.c中重要的一部分，是游戏的主体。接下来我们一起来研究一下如何令game函数工作

二.游戏的实现

对于game函数中具体的功能实现，我们可以将其放入game.c文件中

1.前期工作

1.初始化棋盘

对于三子棋，我们知道这是一个3*3的矩阵，在计算机上我们可以将每一个棋子当做一个字符，因此我们可以用一个3行3列的二维字符数组来存放棋子。

但是在游戏开始之处，每一个棋格都应该是空的，因此在游戏开始之时，二维字符数组中的元素都应该是空格。

void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col)   //初始化棋盘函数
{
	int i = 0,j=0;
	for (i = 0; i < row; i++)
		for (j = 0; j < col; j++)
			board[i][j] = ' ';
}

通过以上代码，我们已经将字符数组里面的元素初始化。可以理解为清空棋盘，为了接下来的游戏做准备。

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2.打印棋盘

我们可以打印出一个如下的棋盘

 我们可以将棋盘各个部分组合一下，将第一行“   |   |   ”与分割线“---|---|---”作为一组，每一轮循环各打印一次。

void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	int i = 0, j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if(j<col-1)     //棋盘边界不需要再打印分隔符|
				printf("|");
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1)   //最后一行不需要再打印分割线
		{
			//打印分隔线"---|---|---"
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
			printf("\n");
		}
	}
}

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2.游戏的进行 

1.玩家下棋

我们假设玩家的棋子为*，每当轮到玩家回合，玩家都可以通过输入一个行列坐标来实现落子。

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	printf("玩家下棋\n");
	while (1)    //考虑到输入正确和输入错误的情况，这里用while循环
	{
		printf("请输入你要下棋的坐标:>");
		int x = 0, y = 0;  //玩家要下棋的坐标
		scanf("%d%d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)    //如果输入的坐标在正确的行、列范围内执行语句
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')  //注意数组的下标与实际相差1
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;     //落子成功，本轮结束，跳出循环
			}
			else   //输入的坐标处已有旗子
			{
				printf("\n");
				printf("该点已有旗子，请重新输入\n");
			}
		}
		else  //输入的坐标超出给定的行、列范围
		{
			printf("\n");
			printf("输入非法，请重新输入\n");
		}
	}
}

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2.电脑下棋 

       当玩家下完棋后，紧接着电脑开始下棋。而电脑下棋是具有随机性的。任何没有棋子的空旗格都可以作为电脑的落子点。

//电脑下棋随机生成坐标，只要坐标没有被占用就下棋
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	printf("电脑下棋\n");
	while (1)
	{
		int x = rand() % row;    //生成0~row-1的随机数
		int y = rand() % col;    //生成0~col-1的随机数

		if (board[x][y] == ' ')  //如果棋格为空，则落子
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

我们之前埋下了一个伏笔，就是test.c中的srand(time(NULL))，这跟上面代码中的rand其实是由联系的。

通过srand函数的调用，我们可以利用时间戳为参数生成随机数。而时间是不断变化的，因此生成的随机数会具有更大的随机性。

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3.棋局局势判断

不论是玩家还是电脑，每一轮落子结束都会有令游戏结束的可能。因此在每一轮落子结束后都应该判断一下棋局局势。

char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i;
	//判断行是否出现三子连续
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')
			return board[i][0];
	}

	//判断列是否出现三子连续
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')
			return board[0][i];
	}

	//判断对角线是否出现三子连续
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ')
		return board[1][1];
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' ')
		return board[1][1];

	//判断是否平局?
	if (is_full(board, row, col))
		return 'Q';
	
	//如果没有玩家或者电脑胜利，也没有平局，游戏继续
	return 'c';
}

上面出现了一个新的函数 is_full，它的作用是用来判断当前棋盘是否已满。

假设棋盘已经被填满，可是无论是行、列还是对角线都没有出现三子连续的情况，那么就判定游戏平局。

int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
		for (j = 0; j < col; j++)
			if (board[i][j] == ' ')   //如果还有空棋格，则棋盘未满，返回0
				return 0;   
	return 1;   //没有空棋格了，返回1
}

由于 is_full函数完全是为了is_win函数服务的，仅仅只出现在game.c文件中，因此不用再在game.h中声明

我们也可以在函数定义头部加上static限定，使函数的作用范围发生变化。

一个函数被static修饰，使得这个函数只能在本源文件内使用，不能再其他源文件内使用。

通过每一次落子以后都对is_win函数进行，可以凭借其返回值来判断当前游戏局势。

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三.完整源码

game.h

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define ROW 3
#define COL 3

//初始化棋盘
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col);

//打印棋盘
void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col);

//玩家下棋
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

//电脑下棋
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

//判断输赢
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);

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game.c

#include "game.h"

void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0,j=0;
	for (i = 0; i < row; i++)
		for (j = 0; j < col; j++)
			board[i][j] = ' ';
}

void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	int i = 0, j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if(j<col-1)
				printf("|");
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1)
		{
			//打印分隔线"---|---|---"
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
			printf("\n");
		}
	}
}

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	printf("玩家下棋\n");
	while (1)
	{
		printf("请输入你要下棋的坐标:>");
		int x = 0, y = 0;  //玩家要下棋的坐标
		scanf("%d%d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')  //注意数组的下标与实际相差1
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("\n");
				printf("该点已有旗子，请重新输入\n");
			}
		}
		else
		{
			printf("\n");
			printf("输入非法，请重新输入\n");
		}
	}
}

//电脑下棋随机生成坐标，只要坐标没有被占用就下棋
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("\n");
	printf("电脑下棋\n");
	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;

		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

//判断棋盘是否已满
int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
		for (j = 0; j < col; j++)
			if (board[i][j] == ' ')
				return 0;
	return 1; 
}

char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i;
	//判断行
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')
			return board[i][0];
	}

	//判断列
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')
			return board[0][i];
	}

	//判断对角线
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ')
		return board[1][1];
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' ')
		return board[1][1];

	//判断是否平局?
	if (is_full(board, row, col))
		return 'Q';
	
	//没有玩家或者电脑胜利，也没有平局，游戏继续
	return 'c';
}

---

test.c

#include "game.h"

void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("******    1.开始游戏   *******\n");
	printf("******    0.退出游戏   *******\n");
	printf("******************************\n");
}

void game()
{
	char board[ROW][COL];
	char ret = 0;
	init_board(board, ROW, COL);
	print_board(board, ROW, COL);

	while (1)
	{
		player_move(board, ROW, COL);
		print_board(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'c')
		{
			break;
		}
        computer_move(board,ROW,COL);
		print_board(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'c')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
		printf("恭喜你赢了！\n");
	else if (ret == '#')
		printf("很遗憾，电脑赢了\n");
	else if (ret == 'Q')
		printf("游戏平局\n");
}
//判断输赢返回值
//玩家赢  *
//电脑赢  #
//平局  Q
//游戏继续 c
void test()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		scanf("%d", &input);

		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

int main()
{
	test();
	return 0;
}

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       以上就是实现简易三子棋的全部内容了。如果您觉得代码不完成或者有待改进的地方，欢迎在评论区发言交流！