详解 C 语言手撸一个五子棋：带你彻底搞懂游戏逻辑与实现细节

五子棋，作为一种深受喜爱的棋类游戏，其规则简单而富有策略性。对于 C 语言初学者和爱好者而言，亲手实现一个控制台版本的五子棋游戏，是深入理解 C 语言基础、数组操作、函数设计、逻辑判断以及输入输出处理的绝佳实践。

今天，我将带大家从零开始，一步步构建一个功能完整的 C 语言五子棋游戏。将深入探讨游戏的核心逻辑、各模块的实现细节，并提供完整的可运行源代码，在 VS Code 等开发环境中轻松部署和体验。

 

1. 游戏设计概览

我们的目标是创建一个双人对弈的命令行五子棋游戏。核心功能包括：

• 棋盘： 一个 15x15 的标准五子棋盘。

• 玩家： 两名玩家轮流落子，分别用不同符号表示。

• 落子： 玩家通过输入行列坐标来确定落子位置。

• 胜负判断： 任意一方在横、竖、斜任意方向上，棋子连成五子（或更多）即获胜。

• 平局判断： 棋盘下满且无任何一方获胜，则为平局。

• 用户交互： 清晰的棋盘显示、操作提示、胜负或平局信息。

2. 核心数据结构

游戏的基石是对棋盘的表示。在 C 语言中，最自然的选择是使用一个二维数组。

#define BOARD_SIZE 15 // 定义棋盘边长
int board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE]; // 15x15 的整数数组

• BOARD_SIZE：宏定义，方便修改棋盘大小。

• board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE]：一个二维整数数组。

  • 我们约定：

    • EMPTY (0)：表示该位置为空。

    • PLAYER1 (1)：表示玩家 1 的棋子（通常为黑棋）。

    • PLAYER2 (2)：表示玩家 2 的棋子（通常为白棋）。

此外，我们还需要一个变量来跟踪当前是哪位玩家的回合：

int currentPlayer; // 存储当前玩家的编号 (1 或 2)

为了方便显示，我们可以定义一个字符串数组来映射棋子类型到对应的字符：

const char *piece_chars[] = {" ", "●", "○"}; // piece_chars[0] -> " ", piece_chars[1] -> "●", piece_chars[2] -> "○"

3. 游戏逻辑模块详解

一个组织良好的程序应该由模块化的函数组成。以下是五子棋游戏的主要功能模块及其设计：

3.1 棋盘初始化 (initialize_board())

游戏开始前，棋盘需要被清空，并设定初始玩家。

void initialize_board() {
    // 使用 memset 将整个棋盘数组的所有字节设置为 0 (EMPTY)
    memset(board, EMPTY, sizeof(board));
    currentPlayer = PLAYER1; // 默认玩家1先手
}

• memset(board, EMPTY, sizeof(board))：这是一个非常高效的清零操作。memset 函数将 board 数组的 sizeof(board) 字节全部填充为 EMPTY（即 0），从而快速清空棋盘。

3.2 棋盘显示 (print_board())

在每个回合开始时，棋盘需要被重新打印，以便玩家看到最新的局势。为了保持界面的整洁，每次打印前会清空控制台。

void clear_screen() {
#ifdef _WIN32
    system("cls"); // Windows 系统命令
#else
    system("clear"); // Linux/macOS 系统命令
#endif
}

void print_board() {
    clear_screen();
    // ... 打印棋盘的头部信息、列索引、边框和棋子 ...
}

• clear_screen()：使用条件编译（#ifdef _WIN32）来判断操作系统类型，从而调用不同的清屏命令。

• print_board()：精心设计输出格式，包括列索引、行索引、棋盘边框，以及使用 piece_chars 数组来打印棋子符号（" "、"●"、"○"）。

3.3 检查落子有效性 (is_valid_move())

玩家输入落子位置后，我们需要验证这个位置是否合法。

bool is_valid_move(int row, int col) {
    if (row < 0 || row >= BOARD_SIZE || col < 0 || col >= BOARD_SIZE) {
        // ... 超出棋盘范围 ...
        return false;
    }
    if (board[row][col] != EMPTY) {
        // ... 位置已被占用 ...
        return false;
    }
    return true;
}

• 边界检查： 确保输入的 row 和 col 都在 [0, BOARD_SIZE - 1] 的有效范围内。

• 占用检查： 确保目标位置 board[row][col] 当前是空的 (EMPTY)。

3.4 执行落子 (make_move())

如果落子有效，就将当前玩家的棋子放置到棋盘上。

void make_move(int row, int col) {
    board[row][col] = currentPlayer;
}

• 这只是一个简单的赋值操作，因为它在 is_valid_move() 之后被调用，所以我们已经确定了位置的合法性。

3.5 胜负判断 (check_win())

这是五子棋游戏最核心和最复杂的逻辑之一。当一名玩家落子后，我们需要检查他是否形成了五子连珠。这需要检查水平、垂直和两条对角线方