【C语言】——扫雷游戏的实现（超详细！）

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#c语言 #游戏

于 2024-02-24 14:12:15 首次发布

本文使用C语言实现扫雷游戏，以巩固所学知识。介绍了游戏功能，如通过菜单选择继续或退出，可排查和标记雷。阐述了游戏设计，采用两个11*11数组，一个存雷信息，一个展示给玩家。还讲解了多文件操作、各功能实现及细节补充，并给出源码和效果演示。

【C语言】——扫雷游戏的实现（超详细！）

一、前言

扫雷游戏是小时候的经典小游戏，相信大家都玩过吧。今天，我们便自己实现扫雷游戏，以对前面学到的知识做一个巩固。

二、扫雷游戏的功能说明

使用控制台实现经典的扫雷游戏

游戏可以通过菜单实现继续玩或者退出游戏

扫雷的棋盘是 $9 * 9$ 的格子

可以排查雷
（1）如果位置不是雷，就显示周围有几个雷
（2）如果位置是雷，就被炸死，游戏结束
（3）把除10个雷之外的所有非雷区域找出来，排雷成功，游戏结束

可以标记雷
（1）如果确定是雷，则标记上肯定的记号
（2）如果不确定是雷，则标记上不确定的记号
（3）如果正确标记10个雷的位置，挑战成功，游戏结束

三、游戏的分析和设计

首先，要设计出一个 $9 * 9$ 的棋盘来存储雷的信息，很自然就想到创建一个 $9 * 9$ 的数组来实现。
我们可以用数字 $1$ 来代表雷，如果这个位置为雷，我们就放置 $0$ ；非雷，就放置 $1$ 。

当我们访问 $（ 3, 3 ）$ 这个坐标时，该坐标不是雷，则我们统计它周围雷的个数是 $2$ .
在这里插入图片描述

然而，当我们访问 $(8, 5)$ 这个坐标时，我们访问周围橙色一圈的位置，统计雷的个数，我们会发现数组越界。

在这里插入图片描述

怎么办呢？为了防止越界，我们在设计的时候，可以把数组扩大一圈，棋盘还是在中间 $9 * 9$ 的位置，外面一圈不布置雷就行。所以我们的数组创建成 $11 * 11$ 会更好。

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/efa548a8dfc44908b8a1c277c8269d88.png
但显然。这个棋盘时不能给玩家看到的。所以，我们需要再创建一个数组，是用来展现给玩家看的。我们将布置雷的数组称为 $min es$ ，展现给玩家看的数组称为 $s h o w$ 。
同时，为了神秘， $s h o w$ 数组开始时初始化为字符 $‘ * ’$ ，为了保持两个数组的一致性，以便可以用同一套函数处理， $min es$ 数组最开始也初始化成字符 $‘0’$ 和字符 $‘1’$ 。

如下图：

在这里插入图片描述

四、多文件操作

当代码比较多时，我们往往会根据程序的功能，将代码拆分在多个文件之中。
一般来说，函数的声明、类型的声明放在头文件 $（ . h ）$ 中，函数的定义和函数的调用放在不同的源文件 $(. c)$ 中。

例如：

add.c

//函数的定义
 int Add(int x, int y) 
 {
    
     	
     return x + y; 
 }

add.h

//函数的声明 
int Add(int x, int y);

test.c

#include<stdio.h>
#include"add.h"//自己写的头文件用""包含

int main() 
{
    
     	
    int a = 10;
    int b = 20;
    //函数调用 	
    int c = Add(a, b);
	printf("%d\n", c); 	
return 0; 
}

运行结果：

在这里插入图片描述

图解：

通常，放函数定义的源文件 $（ . c ）$ 和放函数声明的头文件 $(. h)$ 名字相同

为什么要用多文件操作呢，好处如下：

逻辑清晰

方便多人协同，效率更高

可以适当的隐藏代码

这里，我们也采用多文件的形式

game.h : 文件中写游戏需要的数据类型和函数声明等

game.c ：文件中写游戏中函数的实现等

test.c : 文件中写游戏的测试逻辑

五、游戏菜单的实现

开始游戏之前，往往需要有个菜单, 供玩家选择

要求:

1、选择 $^{'} 1^{'}$ 开始游戏，选择 $^{'} 0^{'}$ 退出游戏
2、选择其他选项，提示选择错误

代码实现：

test.c文件

#include<stdio.h>

//打印菜单
void menu(void)
{
   
   
	printf("**********************\n");
	printf("*****   1:play   *****\n");
	printf("*****   0:exit   *****\n");
	printf("**********************\n");
}

void game(void)
{
   
   
	//负责整个游戏逻辑的实现
}

int main()
{
   
   
	int a = 0;
	//do while循环，上来直接让玩家进行选择
	do
	{
   
   
		menu();//打印菜单
		printf("请选择: ");
		scanf(" %d", &a);	
		switch (a)
		{
   
   
		case 1:
			game();//进入“游戏”函数，开始玩游戏
			break;
		case 0:
			printf("游戏结束\n");//结束游戏
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新选择\n");//选择错误
			printf("\n");
			break;
		}
	} while (a);
	return 0;
}

注：game函数负责整个游戏逻辑的实现，稍后就讲

六、游戏主逻辑的实现

我们在test.c文件中，专门创建一个game函数来完成整个游戏逻辑的实现

游戏主逻辑：

创建 $min es$ 数组和 $s h o w$ 数组

初始化两个数组

布置雷

打印棋盘（ $s h o w$ 数组）

进入循环
（1）玩家选择排查雷还是标记雷
（2）判断玩家是否被“炸死”
（3）判断玩家是否成功挑战游戏

七、游戏各功能的实现

由于整个游戏代码都是对 $min es$ 和 $s h o w$ 两个数组进行操作，这里我们不妨在头文件中用宏定义¹，使代码更高效：

game.h文件

#include<stdio.h>

#define ROW 9//实际操作的行
#define COL 9//实际操作的列

#define ROWS  ROW + 2//扩充后的行
#define COLS  COL + 2//扩充后的列

#define easy_count 10//雷的个数

7.1 初始化棋盘

功能：

将 $min es$ 函数全部初始化为 $^{'} 0^{'}$

将 $s h o w$ 函数全部初始化为 $^{'} *^{'}$

代码实现：
game.c文件

//初始化扫雷
void initialize(char arr[ROWS][COLS], int rows, int cols, char x)
{
   
   
	int i = 0;
	for (i = 0; i < rows; i++)
	{
   
   
		int j = 0;

		for (j = 0; j < cols; j++)
		{
   
   
			arr[i][j] = x;
		}
	}
}

7.2 随机生成雷

（1）随机数的产生

想要在 $9 * 9$ 的棋盘中随机放置10个雷，我们可以通过行和列生成十组随机数来实现，那么怎么才能生成随机数呢？

C语言中，提供了rand函数来生成随机数，他生成随机数的范围是0-RAND_MAX，RAND_MAX依赖编译器的实现，大部分编译器是32767。

原型如下：

int rand (void);

rand函数的使用需包含头文件：<stdlib.h>

但是，rand函数生成的随机数是伪随机的，并不是真正的随机数。虽然单次运行中不同的rand函数会产生不同的随机数，但每次程序运行同一个rand函数生成的随机数是相同的。这是因为rand函数是对一个叫 “种子” 的基准值进行运算产生的随机数，而rand函数默认的种子是 1。而我们要生成不同的随机数，就要让种子不断变化。

C语言中又提供了srand函数，用来初始化随机数的生成器的

原型如下:

void srand(unsigned int seed)

程序在调用rand函数前先调用srand函数，通过srand函数的参数seed来设置rand函数生产随机数的时候的种子，只要种子在变化，每次生成随机数序列也就变化起来了。
但现在，问题又来了，要想rand生成随机数，那就得srand的种子是随机的；我现在想要一个随机数，你却要求我给你一个随机数才能生成随机数，这就矛盾了。
那么有什么东西是一直在变的呢？
时间!
我们可以将时间作为种子，这样种子就一直在变，生成的随机数也是随机的了
C语言提供了一个time函数，可以获取时间

原型如下：

time_t time (time_t* timer);

time函数会返回当前的日历时间，其实返回的是1970年1⽉1⽇0时0分0秒到现在程序运⾏时间之间的差值，单位是秒。返回类型是time_t类型，本质上是32位或64位的整型类型。

time函数的参数timer如果是非NULL的指针的话，函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。

如果timer是NULL，就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做：时间戳²。

time函数需要包含头文件：<time.h>

了解这些知识后，我们就可以生成随机数了。代码如下：

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

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【C语言】——扫雷游戏的实现（超详细！）

【C语言】——扫雷游戏的实现（超详细！）

一、 前言

二、 扫雷游戏的功能说明

三、 游戏的分析和设计

四、多文件操作

五、 游戏菜单的实现

六、 游戏主逻辑的实现

七、 游戏各功能的实现

7.1 初始化棋盘

7.2 随机生成雷

（1） 随机数的产生

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一、前言

二、扫雷游戏的功能说明

三、游戏的分析和设计

五、游戏菜单的实现

六、游戏主逻辑的实现

七、游戏各功能的实现

（1）随机数的产生