代碼鏈接：
https://github.com/zhouzg/FiveChess/tree/master
https://download.csdn.net/download/dreamlike_zzg/10948075

VS2017，控制臺(tái)輸出字符顯示棋盤。共定義的6個(gè)class，即棋子類（Chess）、棋盤類（ChessBoard）、棋手類（Player）、裁判類（Judge）、顯示類（Displayer）、游戲類（Game）。有人機(jī)對(duì)弈人人對(duì)弈兩種模式，時(shí)間原因AI下棋落子是隨機(jī)的。

序：

建國(guó)70年2月1日周五，寒假首flag告拔——以C++編作五子棋。上學(xué)期，求學(xué)于雁西湖畔，受教于楊LX大師，獲益匪淺，相見恨晚。作五子棋乃楊之令，然選課未果，雖遵令而學(xué)分猶不可得。當(dāng)是時(shí)，期末眾考威逼咄咄，不得顧，遂妥，暫留坑。1月29日始填坑，醉坑三日有余，今日坑畢時(shí)，如夢(mèng)初醒，方覺(jué)此乃吾獨(dú)作純軟project之首例，悲喜交加，不可斷絕。何喜之有？首例終竣，從無(wú)生有，質(zhì)變也。何悲之有？羞才疏學(xué)淺，恨竣工時(shí)晚，實(shí)愧也。感慨良多，情溢于言表，遂逐此文，以自勉。誠(chéng)求各路賢士不吝賜教，請(qǐng)灑潘江，各傾陸海。

正文

程序按面向?qū)ο蟮姆绞骄帉?#xff0c;共定義的6個(gè)class，即棋子類（Chess）、棋盤類（ChessBoard）、棋手類（Player）、裁判類（Judge）、顯示類（Displayer）、游戲類（Game）。其中棋手類作為基類派生出真人棋手類（Human）和電腦棋手類（AI）。由于本人寫五子棋的目的為體會(huì)C++的面向?qū)ο缶幊?#xff0c;再加上個(gè)人時(shí)間能力有限，所以沒(méi)有給AI什么策略，只讓其隨機(jī)落子。畢竟策略設(shè)計(jì)與面向?qū)ο缶幊剃P(guān)系不大。

接下來(lái)主要分享下本人關(guān)于這5個(gè)類設(shè)計(jì)的一點(diǎn)思考。在課上獲得了些體會(huì)：C++比C語(yǔ)言難，不難在語(yǔ)法，而是難在對(duì)面向?qū)ο蟮睦斫夂皖惖脑O(shè)計(jì)。類的設(shè)計(jì)有些藝術(shù)的味道，設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分，但好的設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的復(fù)用性，可以為以后的工作帶來(lái)便利，節(jié)省時(shí)間。楊大師說(shuō)，省時(shí)間就是省錢！

下面僅是我的分類設(shè)計(jì)，大家有不同想法歡迎留言討論。

Chess類

定義棋子，棋子包含顏色、位置。

ChessBoard類

定義棋盤，主要包括棋盤的大小、每個(gè)位置的狀態(tài)（是否有棋子）、添棋子和刪棋子操作，棋譜，顯示棋盤所需的字符。

Player類

定義棋手，主要包括棋手姓名、執(zhí)棋子的顏色、下棋操作。Human和AI作為其派生類。

Judge類

判斷落子棋子是否合法、是否有人獲勝、執(zhí)行悔棋操作。

Displayer類

負(fù)責(zé)所有的顯示任務(wù)，包括顯示棋盤和提示信息。

Game類

負(fù)責(zé)整個(gè)游戲的流程。

接下來(lái)談一下設(shè)計(jì)類時(shí)讓我有些糾結(jié)的地方

“悔棋”由哪個(gè)類來(lái)負(fù)責(zé)？

?????? 這個(gè)是上課討論的一大焦點(diǎn)，主要分為兩派：1.由棋手類負(fù)責(zé)。因?yàn)榛谄逭?qǐng)求是由棋手發(fā)起的，而且現(xiàn)實(shí)中把棋盤上的棋子拿掉也需要人來(lái)執(zhí)行。2.由裁判類負(fù)責(zé)。因?yàn)槠灞P的狀態(tài)變動(dòng)都需要裁判類判斷是否合法，而且悔棋需所有棋手都同意才行，有時(shí)不能悔棋，需要第三方調(diào)解。

?????? 個(gè)人觀點(diǎn)：悔棋請(qǐng)求由玩家發(fā)起，撤回棋子由棋盤類負(fù)責(zé)，而裁判類決定是否撤棋子。

首先本人不同意第一個(gè)觀點(diǎn)，因?yàn)槌菲遄硬灰欢ǚ且婕覉?zhí)行。因?yàn)榛谄鍟r(shí)撤回的棋子是固定的，即最新下出的那步棋，這是由當(dāng)前棋局決定的，所以不需棋手來(lái)額外判斷。如果把該程序復(fù)用到多人棋類游戲中，由棋手類負(fù)責(zé)悔棋的話，悔棋時(shí)需要每個(gè)棋手設(shè)法獲取自己所有落子的順序，并輪流執(zhí)行撤棋操作，感覺(jué)好麻煩。

若想悔棋多次，則需要獲取棋盤中每個(gè)棋子的先后順序，也就是要維護(hù)一個(gè)棋譜，而棋譜和棋盤狀態(tài)均是棋盤類的成員，所以很自然就讓棋盤類來(lái)執(zhí)行撤棋操作。

悔棋需要所有玩家都同意才可執(zhí)行，所以需要第三方來(lái)協(xié)調(diào)，這是裁判的職能。

這樣設(shè)計(jì)給人的感覺(jué)是我們的棋盤桌是“電動(dòng)”的，有個(gè)按鈕，按下則棋盤自動(dòng)把最近的那幾步棋撤走。而按鈕的掌控權(quán)在裁判手里，他會(huì)根據(jù)局勢(shì)判斷是否按下這個(gè)按鈕。

?????? 還有一點(diǎn)，判斷悔棋是否可以執(zhí)行是在Judge的成員函數(shù)內(nèi)完成？還是在游戲進(jìn)行的流程中完成（即Game類中）？我是按照后者實(shí)現(xiàn)的。考慮到程序的復(fù)用性，我希望除Game類外的其他類的功能盡可能的獨(dú)立于游戲流程。這樣將程序修改為其他棋類時(shí)，由于不同的棋局進(jìn)行流程可能不同，所以Game類的修改無(wú)法避免，但其他類的改動(dòng)會(huì)相對(duì)較小。

“棋手輪換”在哪里實(shí)現(xiàn)？

?????? 棋盤類游戲都是玩家輪流下出棋子。所以Player *current_player(指向當(dāng)前要出棋的玩家)所指向的對(duì)象要不斷改變。“棋手輪換”在哪里實(shí)現(xiàn)與“判斷悔棋是否可以執(zhí)行” 在哪里實(shí)現(xiàn)面臨的問(wèn)題相似。由Judge來(lái)決定當(dāng)前輪到誰(shuí)出棋似乎很合理，但是“輪到誰(shuí)”是游戲進(jìn)行的流程決定的，輪到誰(shuí)了就是誰(shuí)，是很客觀的，無(wú)需裁決。五子棋流程簡(jiǎn)單，兩個(gè)玩家一替一次交換就行了，兩種方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)都不困難，但對(duì)于較復(fù)雜的游戲來(lái)說(shuō)，可能出現(xiàn)次序中途有變動(dòng)的情況(比如“大富翁”里強(qiáng)制休息一輪，“飛行棋”先到終點(diǎn)的玩家不必參加下一輪)。這時(shí)Judge想要判斷下一步輪到誰(shuí)了，還要從游戲進(jìn)行情況來(lái)判斷，需要許多描述游戲當(dāng)前狀況的參數(shù)，直接在Game類的游戲流程里實(shí)現(xiàn)似乎更方便些。

為何需要Displayer類？

?????? 本程序是在控制臺(tái)里輸出，直接cout就行了，為何要搞個(gè)顯示類，再在Displayer的成員函數(shù)中使用cout？豈不多此一舉？這里是為了方便修改為其他顯示方式，修改時(shí)只需將成員函數(shù)中的cout替換就行了。

Player類的設(shè)計(jì)

?????? 棋手分為真人玩家（Human）和電腦玩家（AI），均從Player類中派生得到。Human與AI的區(qū)別有兩處：1. Human可以悔棋，AI不用2.落子方式不同，即成員函數(shù)GiveChess()不同。區(qū)別1容易處理，主要談?wù)剠^(qū)別2。Human出棋需要手動(dòng)輸入棋子坐標(biāo)，需要傳參，即Human.GiveChess(Position p)，而AI出棋不需要傳參，根據(jù)棋局便可決定落子位置，即AI.GiveChess( )或AI.GiveChess(ChessBoard board)。這就導(dǎo)致了兩個(gè)派生類存在同名不同參的成員函數(shù)，給多態(tài)性的保證造成影響。

?????? Player類里將GiveChess定義為純虛函數(shù)virtual Chess GiveChess( ) = 0;在派生類中直接分別重寫Chess Human::GiveChess(Position p)和Chess AI::GiveChess( )的話，無(wú)法對(duì)基類虛函數(shù)覆蓋，只是將其隱藏。執(zhí)行下列語(yǔ)句必然error，

Player *ptr;

Human human;

AI ai;

ptr=&ai;

ptr->GiveChess();

ptr=&human;

ptr->GiveChess(position);

這個(gè)問(wèn)題卡了我好久，也讓我回想起了楊大師的一句話，意思是C++的類繼承機(jī)制使派生類能加能改不能刪，即可以增加成員，修改基類成員函數(shù)，但是不能丟棄基類成員。就是有些基類成員對(duì)派生類無(wú)用，但派生類依然要將其保留下來(lái)。楊大師善于舉例子、打比方，士兵的坐騎由戰(zhàn)馬演變成了坦克，可以把戰(zhàn)馬看做基類，派生出了坦克類，從外表看坦克與馬差異巨大，但是把坦克的蓋子掀開，里面還“藏”了匹馬。我這里就是想把基類的GiveChess丟棄，增加不同參數(shù)的同名函數(shù)。好像扯遠(yuǎn)了，哈哈。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，我把基類的虛函數(shù)這樣寫：

virtual Chess GiveChess(Position p = { -1,-1 }) = 0;

由于含有默認(rèn)參數(shù)，調(diào)用AI::GiveChess( )時(shí)不需要傳入?yún)?shù)，當(dāng)然隨便傳入一個(gè)Position參數(shù)也沒(méi)事兒，反正函數(shù)內(nèi)部用不到這個(gè)Position。這樣就從形式上解決了問(wèn)題，雖然連自己都感覺(jué)怪怪的。

我還征求了其他同學(xué)的看法，有人說(shuō)有時(shí)基類的源碼不能隨意修改，不能基類成員函數(shù)加默認(rèn)參數(shù)。給出的方案是把AI::GiveChess需要的參數(shù)(position p)中作為新的數(shù)據(jù)成員加入AI類，在加一個(gè)成員函數(shù)AI::SetPosition(Position p)負(fù)責(zé)修改position p的值。在調(diào)用AI::GiveChess( )前先調(diào)用一下下AI::SetPosition(Position p)就行了。但是這也存在問(wèn)題，ptr->SetPosition( )會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)榛惱餂](méi)有SetPosition成員函數(shù)。該方案還是不行。

同名不同參的函數(shù)如何實(shí)現(xiàn)多態(tài)？這個(gè)本人目前還沒(méi)有其他好的辦法。換個(gè)思路吧。也許我的類設(shè)計(jì)本事就有些問(wèn)題，非要C++去做他不善于做的事。那就改吧！睡前想到一個(gè)方案，干脆基類Player中寫兩個(gè)虛函數(shù)：

??? virtual Chess GiveChess(Position p) = 0;

? ? virtual Chess GiveChess() = 0;

也不區(qū)分Human和AI類了，只派生一個(gè)Human_AI類，在Human_AI類里把兩個(gè)函數(shù)都重寫，需要真人就只調(diào)用GiveChess(Position p)，需要電腦人就只調(diào)用GiveChess()。這樣設(shè)計(jì)也有其合理性：真人下棋時(shí)會(huì)需要電腦提示，相當(dāng)于讓電腦替自己下一步棋，所以真人棋手GiveChess()和GiveChess(Position p)都需要。

字?jǐn)?shù)逼近3K了，想說(shuō)的也差不多了，總結(jié)一下吧。這次寫五子棋的初衷已經(jīng)達(dá)到了，的確對(duì)面向?qū)ο缶幊逃辛顺醪降捏w會(huì)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)分類可以抽象出相對(duì)獨(dú)立的模塊，有助于大型項(xiàng)目的維護(hù)，也帶來(lái)了更強(qiáng)的復(fù)用性。就這個(gè)五子棋而言，用C語(yǔ)言按照面向過(guò)程方式寫或許更容易，甚至一個(gè)main函數(shù)就搞定了，但是復(fù)用性就要大打折扣了。但用C++，以后想要寫個(gè)其他什么棋類游戲，只需修改那6個(gè)類的部分成員就行了，整體框架基本不變。

另外，寫純軟程序感覺(jué)就是爽，定位導(dǎo)致出錯(cuò)的問(wèn)題所在比寫單片機(jī)程序快多了。不過(guò)過(guò)去寫的單片機(jī)程序也不是一點(diǎn)用都沒(méi)，在寫游戲流程時(shí)，跟寫單片機(jī)時(shí)似曾相識(shí)，一些經(jīng)驗(yàn)同樣適用。

好了，就到這吧！文筆不好，贅述頗多，感謝您的耐心閱讀，謝謝！目前本人對(duì)C++的體會(huì)只有這些，可能很low，萌新入坑，在所難免，讓大佬們見笑了。懇請(qǐng)各路高手多多指點(diǎn)批評(píng)。

祝大家新年快樂(lè)！事事順心！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的五子棋（C++面向对象实现）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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