看完这个即便你是菜鸟你也会用C语言实现三子棋

1. 三子棋实现的基本思路

三子棋是我们在儿时玩过的最经典的游戏之一，游戏的规则很简单，在一个 3×3 的棋盘中，两人交替下棋，当某一方的三个棋子连成三点一线，那么即为胜利。
那么问题来了，我们怎样巧妙的用编程的思维去完成这样一个小项目呢？首先，我们清楚，如果我们在一个源文件中将所有相关的代码全部挤进去，那么写到一半的时候你可能会窒息，“我写到哪了？”“我在写什么？”，一连串发自灵魂的自问可能会让你明白这世界并不美好。既然这样我们何不把写的代码按功能分类，分别放到不同的源文件中去呢？因此我们就可以在主函数 main.c 、功能函数 game.c 、以及头文件 game.h 中进行编译啦。
有了这样的一个大前提，我们知道游戏一般都会有菜单，让你选择玩游戏还是退出，当你进入了游戏，棋盘会出现在你的面前，等待你下的第一步棋，你下完了，电脑会自动下完第二步，这样一直循环，一直等到决出胜负。
这个时候你不会天真的以为事情就这么的顺风顺水吧，让我们来看一看我们到底要实现几个函数：初始化棋盘、打印棋盘、玩家下棋、电脑下棋、判断胜负，况且我们如何存储这个棋盘的棋子的数据呢？显然我们可以用一个二维数组来存储每一个格子的信息，接下来让我们一步一步地来实现。

2. 主函数

int main()
{
    
    
	int input = 0;//初始化输入变量
	srand((unsigned int)time(NULL));//配置随机函数
	do
	{
    
    
		menu();//显示菜单
		printf("请选择：");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)//做出选择：玩还是退出
		{
    
    
		case 1:
			game();//选择玩，进入游戏函数
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");//选择不玩，退出游戏，程序终止
			break;
		default:
			printf("选择错误，请重新输入\n");//输入不合法，再次输入
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

有了以上的主函数作为参考，接下来的实现就是要我们一步一个脚印写出来了。首先我们观察上述代码是否有未知的需求，显然 menu() 函数和 game() 函数我们都是未知的，接下来我们来实现。

3. menu函数和game函数

就像在第一点说的那样，游戏的实现主要在这一部分，我们需要将各种功能都封装成函数。我们设棋盘有 ROW 行，COL 列，而不是死板的将行和列都设置为 3 ，这样我们把ROW和COL定义在头文件中 ，就优化了代码的可更改性。另外，在所有要封装的函数中，判断胜负的函数是需要返回值的，根据返回值的不同，通过 if 语句的判断从而打印出不同的结果。我们假设返回字符 * 代表玩家胜利，返回 # 代表电脑胜利，返回 C 代表游戏继续（没有分出胜负），返回 Q 代表平局。

void menu()//打印游戏菜单界面
{
    
    
	printf("*********************\n");
	printf("****   1.PLAY   *****\n");
	printf("****   0.EXIT   *****\n");
	printf("*********************\n");

}
void game()
{
    
    
	char ret;//初始化返回变量
	char board[ROW][COL];//定义棋盘数组
	InitBoard(board, ROW, COL);//将棋盘数组内的元素都初始化为空格
	DisplayBoard(board, ROW, COL);//打印出棋盘，让棋盘可视化
	while (1)//进入游戏循环
	{
    
    
		PlayerMove(board, ROW, COL);//玩家下棋
		DisplayBoard(board, ROW, COL);//打印出棋盘，让棋盘可视化
		ret = IsWin(board, ROW, COL);//判断是否分出了胜负
		if (ret != 'C')//只有返回C时游戏才没有分出胜负
		{
    
    
			break;
		}
		ComputerMove(board, ROW, COL);//电脑下棋
		DisplayBoard(board, ROW, COL);//打印出棋盘，让棋盘可视化
		ret = IsWin(board, ROW, COL);//判断是否分出了胜负
		if (ret != 'C')//只有返回C时游戏才没有分出胜负
		{
    
    
			break;
		}
	}
	//退出循环则是已经分出胜负的情况
	if (ret == '*')
	{
    
    
		printf("玩家赢！\n");
	}
	else if (ret == '#')
	{
    
    
		printf("电脑赢！\n");
	}
	else
	{
    
    
		printf("平局！\n");
	}

4. game.c中的具体实现函数

4.1 初始化函数 InitBoard()

在游戏开始之前，我们需要将表示棋盘的数组里面的元素全部初始化，大家想一想，在什么都没有操作的棋盘上是不是什么都没有，但是我们不能把数组初始化为没有呀，什么都没有只是视觉上的表现，我们不妨将数组每个元素初始化为空格。

//char board[ROW][COL]  用于接收棋盘数据的数组
//row  用于接收棋盘的行数
//col  用于接收棋盘的列数
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			board[i][j] = ' ';//将每一个数组元素初始化为空格
		}
	}
}

4.2 打印棋盘函数 DispayBoard()

虽然我们已经将棋盘的每个元素初始化为了空格，但只是在计算机内存完成的操作，我们的肉眼是无法很好的观察到的，既然要下棋，我们总要将整个棋盘可视化吧，我们计划将棋盘设计成以下格式：

我们观察到棋盘一共有五行，第一三五行放置了数组元素与分割线，二四行放置了分隔线，这是一个 3×3 的棋盘，我们试想，如果我们仅仅将棋盘打印出只符合 3×3 棋盘的分隔线，你那未必也太挫了吧，我们想要修改头文件中的数据，而棋盘的大小也跟着改变，这样也就方便了以后程序的优化升级。
我们观察这个棋盘的规律：第一行是由九个空格两条竖线组成的，我们不妨将三个空格和一条竖线看作一组，循环打印，当打印到第三组的时候利用条件语句不打印不就可以了吗？再继续往下观察，可见第一行和第二行的布局与第三行和第四行的布局完全一样，我们也不妨将这两行也看做一组循环打印，至于最后一行，利用相同的方法，即打印到最后一次时不打印下面横竖线分隔线的那一部分。

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	int i = 0;//循环变量
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		int j = 0;//嵌套循环变量
		//打印有数组元素的行
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			printf(" %c ", board[i][j]);// "空格%c空格"
			if (j < col - 1)//当没有打印到最后一次时，打印竖线
			{
    
    
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1)//最后一组的分隔线不用打印
		{
    
    
			int j = 0;
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
    
    
				printf("---");
				if (j < col - 1)//最后一次的竖线不用打印
				{
    
    
					printf("|");
				}
			}
			printf("\n");
		}
	}
}

打印出的结果如图所示

4.3 玩家操作函数 PlayerMove()

玩家的操作无非就是将棋子放入想要放入的位置中，我们设玩家棋子为字符 * ,我们的目的就是将这颗星号放入数组中，这就需要用到二维数组的坐标作为传参，让玩家输入坐标，从而将对应的二维数组元素置为星号。此时我们就得考虑了，输入的坐标大于了二维数组本身的范围怎么办？下过棋子的地方还能不能继续下呢？对应的输入坐标和二维数组的坐标时相同的吗？
显然我们需要给定一个输入坐标的范围；下过棋子的地方再下棋子就会报错，利用循环重新输入；输入的坐标减一才是对应的二维数组的坐标。

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	printf("玩家走：");
	while (1)
	{
    
    
		printf("请输入坐标：\n");
		int x, y;
		scanf("%d%d", &x, &y);
		//给定输入坐标的合法范围
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
    
    
		    //该坐标下元素不是空格，说明已经被占用
			if (board[x - 1][y - 1] != ' ')
			{
    
    
				printf("该格子被占用，请重新输入：\n");
			}
			else
			{
    
    
			    //没有被占用，将其置为 *
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
		}
		else
		//其他不合法的输入
		{
    
    
			printf("输入错误，请重新输入\n");
		}
	}
}

4.4 电脑下棋函数 ComputerMove()

不会吧不会吧，不会有人真的以为电脑会动脑子吧，这里的电脑下棋只不过是利用计算机产生两个随机数作为坐标，然后将电脑的棋子放置到棋盘中，除了要生成随机的坐标，其他的操作都与玩家下棋相似。这时的随机数就成问题了，随机数那么大，坐标那么小怎么办？我们将随机数模上行数或者列数，假如行列都是 3 ，我们不就得到 0，1，2 了吗？当然了，随机数函数 rand() 是需要 srand进行配置的，将时间戳作为变量，可以得到不同的随机数， srand 的配置在主函数中。

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	printf("电脑走：\n");
	while (1)
	{
    
    
		int x = rand() % row;//生成随机的行坐标
		int y = rand() % col;//生成随机的列坐标
	    //坐标没有被占用，电脑下棋
		if (board[x][y] == ' ')
		{
    
    
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

4.5 判断胜负函数 IsWin()

既然要胜利，就要棋子连成三点一线，无非只有四种情况：三个在同一行；三个在同一列；三个在对角线上；三个在斜对角线上。如果没有分出胜负呢？没有分出胜负，要么是平局，要么还要继续下棋直到分出胜负为止。那么我们怎么才能知道是否平局，是否要继续呢？可以知道，如果连棋盘都满了都没有分出胜负，你还不服想耍赖想继续下，可惜棋盘不允许，这时就是平局了；若棋盘还没满，也没有哪一方赢，游戏就得继续。看来有这么多的情况，这个函数是需要返回值的，我们按照第三节所说的那样来设置返回值。在上面我们提到要判断是否棋盘已满，我们不妨将判断棋盘是否已满也封装成一个函数。

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][0] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')//当行上出现三点一线
		{
    
    
			return board[i][0];//谁赢就返回什么
		}
	}
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
    
    
		if (board[0][i] == board[1][i] && board[0][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')//当列上出现三点一线
		{
    
    
			return board[0][i];
		}
	}
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')//当对角线上出现三点一线
	{
    
    
		return board[0][0];
	}
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[2][0] == board[1][1] && board[0][2] != ' ')//当斜对角线上出现三点一线
	{
    
    
		return board[0][2];
	}
	if (IsFull(board, ROW, COL) == 1)//棋盘满了，平局
		return 'Q';
	if (IsFull(board, ROW, COL) == 0)//继续
		return 'C';

}

4.6 判断棋盘是否已满函数 IsFull()

我们遍历整个数组，如果出现了空格，则棋盘没满。用 0 和 1 作为返回值，0代表没满，1代表已满。

static int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)//判断棋盘是否已满
{
    
    
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			if (board[i][j] == ' ')  //若棋盘上出现空格，则棋盘还没满
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}

5. 头文件

我们实现完了所有的具体功能函数，需要在头文件中添加函数声明，并且在 game.c 和 main.c 中引入 头文件 game.h

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

#define ROW 3
#define COL 3

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//初始化数组
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//打印棋盘
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//玩家下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//电脑下棋
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断输赢

6. 实现效果

我们来看一看玩家赢得效果

试一试退出游戏
平局

电脑赢

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