游戏介绍

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三子棋，又叫九宫棋、井字棋等。是一种在3*3格子上进行的连珠游戏，和五子棋类似，由于棋盘一般不画边框，格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔，然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记（一般来说先手者为X），任意三个标记形成一条直线，则为获胜。但是，有很多时候会出现和棋的情况。

游戏编程思路

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为了代码的可读性更强，将代码拆分成不同的模块。

游戏代码详解

• 主函数

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游戏玩完一把不过瘾，可以继续玩。选择do…while循环结构，无论是否玩游戏，都会进入游戏菜单。

int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请输入:>");scanf("%d", &input);switch (input){case 2:printf("1.玩家落子为'x'，电脑落子为'o'。\n2.任意三个标记形成一条直线（横线，竖线，对角线），则为获胜。\n\
3.棋盘满了，仍未出现三个标记形成一条直线的情况，则为平局。\n");break;case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏!\n");break;default:printf("输入错误，请重新输入!\n");break;}}while (input);return 0;}

• 游戏菜单函数

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打印菜单，调用menu函数。游戏菜单代码如下：

void menu()
{printf("*************三子棋游戏*************\n");printf("*********    2.游戏规则    *********\n");printf("*********    1.开始游戏    *********\n");printf("*********    0.退出游戏    *********\n");printf("***********************************\n");}

运行结果如下：

根据菜单上的数字，选择进入相应的程序去执行。
选择2，显示游戏规则。

选择1，开始游戏。

选择0，退出游戏。

选择其他数字，提示输入错误。

• 游戏逻辑函数

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为了实现三子棋游戏，封装成函数game，game函数中搭建了实现游戏的相关逻辑。

void game()
{//存储数据char board[ROW][COL];char ret = 0;//初始化棋盘InitBoard(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);while (1){//玩家走PlayerMove(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);//判断玩家是否赢了ret=IsWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;//电脑走ComputerMove(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);ret = IsWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}if (ret == 'x'){printf("恭喜你，玩家赢了!\n");}if (ret == 'o'){printf("很遗憾，电脑赢了!\n");}if (ret == 'Q'){printf("打成平局!\n");}DisplayBoard(board, ROW, COL);
}

玩家或者电脑在落子后能够记录下来，如果存放数据，用一个3x3的二维数组。没有落子，显示空格。玩家落子，显示x。电脑落子，显示o。存放的都是字符，选择创建一个char类型的数组。

直接创建一个3x3的二维数组，局限性太大。如果有天我们想玩5x5或者10x10的多子棋，我们需要把程序中所有3x3数组的地方都修改了，太麻烦了。我们在game.h中对数组的大小进行符号定义，如果要修改只需要在头文件中进行修改即可。此时我们定义的是3x3的棋盘。

//符号的定义，N*N的棋盘
#define ROW 3
#define COL 3

下面具体介绍各个函数的功能。

• 初始化棋盘

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初始化棋盘，调用InitBoard函数。初始化为空格，也就是数组的每个元素都是空格，遍历数组，每个元素赋值为空格。

void InitBoard(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++){board[i][j] = ' ';}}
}

• 打印棋盘

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初始化棋盘后，我们想把棋盘打印出来看看。打印棋盘，调用DisplayBoard函数。打印棋盘的本质就是在打印数组的内容，把数组每个元素打印出来。

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;printf(" --- --- ---\n");for (i = 0; i < row; i++){printf("| %c | %c | %c |\n",board[i][0],board[i][1],board[i][2]);if (i < row - 1){printf("|---|---|---|\n");}}printf(" --- --- ---\n");
}

运行结果如下：

如果没有初始化棋盘，棋盘里放的都是随机值，也就是数组没有初始化，里面的元素都是随机值，打印出来的是下面的结果：

由此可见初始化棋盘很有必要。

如果我们想要打印出5x5的棋盘，打印出来是这个样子。

这好像跟我们需要的不太一样，原因是我们上面写的打印棋盘的函数DisplayBoard不够通用，只适用于3行3列的情况，可以修改一下代码。

//打印棋盘，将棋盘打印成N*N方格
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf(" %c ", board[i][j]);}printf("|");printf("\n");if (i < row - 1){int j = 0;for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf("---");}printf("|");printf("\n");}}for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");
}

打印出来的结果如下：

3x3的棋盘我们可以直接看出要落子位置的坐标，如果是10x10的呢？有些地方的坐标还需要我们去数，这时候我们可以考虑给棋盘加上坐标，这样一眼就可以看出要落子的位置坐标，对打印棋盘函数DisplayBoard再进行修改。

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;printf(" ");for (i = 0; i < col; i++){printf("%4d", i + 1);}printf("\n");printf("  ");for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;printf("%2d", i + 1);for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf(" %c ", board[i][j]);}printf("|");printf("\n");if (i < row - 1){int j = 0;printf("  ");for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf("---");}printf("|");printf("\n");}}printf("  ");for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");
}

运行结果如下：

我们以3x3的棋盘为例解释一下上面的代码。分为三个部分。

第一部分，"---- ---- ---- " 的打印，即为红色框起来的部分，上下各打印一次，有几列就打印几次"----"。

第二部分，"| | | |" 的打印，即为黄色框起来的部分，有几行就打印几组，有几列就打印几个"| "，最后一个黄色框起来的部分 " | " 单独打印。

第三部分，"|----|----|----|" 的打印，即为蓝色框起来的部分，打印的组数比行数少1，有几列就打印几个"|----"，最后一个蓝色框起来的部分”|“单独打印。

• 玩家下棋

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玩家下棋，调用PlayerMove函数。玩家要先输入落子的坐标，然后对坐标的合法性进行判断，玩家不一定是程序员，他们认为第一行第一列的坐标为（1，1），实际在数组中该点的坐标为（0，0）。若坐标是非法的，提示重新输入。最后，判断坐标是否被占用，如果坐标的位置是空格，说明没被占用，可以落子在此处，落子成功后跳出循环，如果坐标被占用，输出提示信息。玩家下完棋后再打印一下棋盘。

//玩家下棋，落子为x
//玩家要先输入坐标，然后判断坐标的合法性，最后再判断坐标是否被占用
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int x = 0;int y = 0;printf("玩家走:>\n");while (1){printf("请输入要落子的坐标:>");scanf("%d %d", &x, &y);if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col){if (board[x - 1][y - 1] == ' '){board[x - 1][y - 1] = 'x';break;}          else{printf("坐标已被占用，请重新输入!\n");}   }else{printf("输入非法坐标，请重新输入!\n");}}
}

运行结果如下：

这时再输入（1，1），会显示如下结果：

此时是3x3的棋盘，如果输入（4，4），会显示如下结果：

• 电脑下棋

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电脑下棋，调用ComputerMove函数。电脑要随机生成落子的坐标，用到rand函数。我们可以看到rand函数的功能是生成伪随机数，返回值是int类型，需要包含的头文件是<stdlib.h>，rand函数返回一个介于0到32767之间的伪随机整数。在调用rand之前，要使用srand函数为伪随机数生成器播种。


srand函数用来设置随机起点，参数是随机数生成种子，为了使生成的随机数每次都不一样且更随机一些，选择用时间戳作为随机数生成种子，时间是一直在变化的，time函数的参数可以是NULL。

电脑落子之前也要检查随机产生的坐标位置是否被占用，如果没被占用，电脑落子，跳出循环。如果被占用，重新再生成随机坐标。电脑落子后，也要将棋盘打印出来。

//电脑下棋，落子为o
//电脑随机产生一个坐标，判断该坐标是否被占用
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{printf("电脑走:>\n");while (1){int x = rand() % row;//随机产生的坐标值在0~row-1之间int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = 'o';break;}}
}

rand函数返回一个介于0到32767之间的伪随机整数，3x3的棋盘，我们需要产生的随机数为0，1，2，所以我们用产生的随机数模3。rand() % row会产生一个0~row-1之间的随机值。

运行结果如下：

• 判断输赢

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判断输赢，调用IsWin函数，IsWin函数可以用来判断游戏的状态。在游戏进行的过程中一共有四种状态：玩家赢了，返回x。电脑赢了，返回o。平局，返回Q。游戏继续，返回C。

//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
int IsFull(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 IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//判断三子棋//横三行for (i = 0; i < row; i++){if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' '){return board[i][1];}}//竖三列for (i = 0; i < col; i++){if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' '){return board[1][i];}}//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];}int ret = 0;ret = IsFull(board, ROW, COL);if (ret == 1){return 'Q';}return 'C';}

运行结果如下：



我们不难发现，上面这段判断输赢的代码有一定的局限性，只能判断3行3列的情况。如果棋盘是5x5或者10x10的呢？这里对判断输赢的函数进行改进，使其通用性更高。

//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
int IsFull(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 IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//判断多子棋//横行for (i = 0; i < row; i++){int count1 = 0;int j = 0;for (j = 0; j < col - 1; j++){if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i][j + 1]){count1++;}if (count1 == ROW - 1){return board[i][j];}}}//竖列for (j = 0; j < col; j++){int count2 = 0;for (i = 0; i < row - 1; i++){if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i + 1][j]){count2++;}if (count2 == ROW - 1){return board[i][j];}}}//对角线int count3 = 0;for (i = 0; i < row-1; i++){if (board[i][i] != ' ' && board[i][i] == board[i + 1][i + 1]){count3++;}if (count3 == ROW - 1){return board[i][i];}}int count4 = 0;for (i = 0; i < row-1 ; i++){if (board[i][row-1-i] != ' ' && board[i][row-1-i] == board[i+1][row-2-i]){count4 ++;}if (count4 == ROW - 1){return board[i][row-1-i];}}int ret = 0;ret = IsFull(board, ROW, COL);if (ret == 1){return 'Q';}return 'C';}

我们把棋盘设置成5x5的，运行结果如下：

完整代码

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• test.c

#include"game_chess.h"
void menu()
{printf("*************三子棋游戏*************\n");printf("*********    2.游戏规则    *********\n");printf("*********    1.开始游戏    *********\n");printf("*********    0.退出游戏    *********\n");printf("************************************\n");}
void game()
{//存储数据char board[ROW][COL];char ret = 0;//初始化棋盘InitBoard(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);while (1){//玩家走PlayerMove(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);//判断玩家是否赢了ret=IsWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;//电脑走ComputerMove(board, ROW, COL);//打印棋盘DisplayBoard(board, ROW, COL);ret = IsWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}if (ret == 'x'){printf("恭喜你，玩家赢了!\n");}if (ret == 'o'){printf("很遗憾，电脑赢了!\n");}if (ret == 'Q'){printf("打成平局!\n");}DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
int main()
{int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do{menu();printf("请输入:>");scanf("%d", &input);switch (input){case 2:printf("1.玩家落子为'x'，电脑落子为'o'。\n2.任意三个标记形成一条直线（横线，竖线，对角线），则为获胜。\n\
3.棋盘满了，仍未出现三个标记形成一条直线的情况，则为平局。\n");break;case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏!\n");break;default:printf("输入错误，请重新输入!\n");break;}}while (input);return 0;}

• game_chess.c

#include"game_chess.h"
//初始化棋盘，将棋盘中所有要落子的地方初始化为空格
void InitBoard(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++){board[i][j] = ' ';}}
}//打印棋盘，将棋盘打印成N*N方格
//void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
//{//  int i = 0;
//  printf(" --- --- ---\n");
//  for (i = 0; i < row; i++)
//  {//      printf("| %c | %c | %c |\n",board[i][0],board[i][1],board[i][2]);
//      if (i < row - 1)
//      {//          printf("|---|---|---|\n");
//      }
//  }
//  printf(" --- --- ---\n");
//}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;printf(" ");for (i = 0; i < col; i++){printf("%4d", i + 1);}printf("\n");printf("  ");for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;printf("%2d", i + 1);for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf(" %c ", board[i][j]);}printf("|");printf("\n");if (i < row - 1){int j = 0;printf("  ");for (j = 0; j < col; j++){printf("|");printf("---");}printf("|");printf("\n");}}printf("  ");for (i = 0; i < col; i++){printf(" ---");}printf("\n");
}
//玩家下棋，落子为x
//玩家要先输入坐标，然后判断坐标的合法性，最后再判断坐标是否被占用
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int x = 0;int y = 0;printf("玩家走:>\n");while (1){printf("请输入要落子的坐标:>");scanf("%d %d", &x, &y);if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col){if (board[x - 1][y - 1] == ' '){board[x - 1][y - 1] = 'x';break;}          else{printf("坐标已被占用，请重新输入!\n");}   }else{printf("输入非法坐标，请重新输入!\n");}}
}//电脑下棋，落子为o
//电脑随机产生一个坐标，判断该坐标是否被占用
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{printf("电脑走:>\n");while (1){int x = rand() % row;//随机产生的坐标值在0~row-1之间int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = 'o';break;}}
}//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
int IsFull(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 IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;判断三子棋横三行//for (i = 0; i < row; i++)//{//   if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' ')//    {//     return board[i][1];//   }//}竖三列//for (i = 0; i < col; i++)//{//   if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' ')//    {//     return board[1][i];//   }//}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];//}//判断多子棋//横行for (i = 0; i < row; i++){int count1 = 0;int j = 0;for (j = 0; j < col - 1; j++){if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i][j + 1]){count1++;}if (count1 == ROW - 1){return board[i][j];}}}//竖列for (j = 0; j < col; j++){int count2 = 0;for (i = 0; i < row - 1; i++){if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i + 1][j]){count2++;}if (count2 == ROW - 1){return board[i][j];}}}int count3 = 0;for (i = 0; i < row-1; i++){if (board[i][i] != ' ' && board[i][i] == board[i + 1][i + 1]){count3++;}if (count3 == ROW - 1){return board[i][i];}}int count4 = 0;for (i = 0; i < row-1 ; i++){if (board[i][row-1-i] != ' ' && board[i][row-1-i] == board[i+1][row-2-i]){count4 ++;}if (count4 == ROW - 1){return board[i][row-1-i];}}int ret = 0;ret = IsFull(board, ROW, COL);if (ret == 1){return 'Q';}return 'C';}

• game_chess.h

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>//符号的定义，N*N的棋盘
#define ROW 3
#define COL 3//函数声明//初始化棋盘
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL],int row,int col);
//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//返回‘x’--玩家赢
//返回 'o' --电脑赢
//返回‘Q’--平局
//返回 'C' --游戏继续
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);

总结

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本文在三子棋的基础上可以扩展到N子棋，但也只实现了最基本的功能。还有很多可以改进的地方，比如，我们可以对电脑下棋的那部分代码进行优化，使其更智能。现在的代码是电脑随机产生一个坐标，改进后，当玩家有两个子连成一条直线时，电脑可以做出判断堵住玩家的路，玩家不会这么轻易地赢棋。文中若有错误，恳请各位及时指出，感谢。

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