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VC++桌面游戏实战:斗地主与麻将

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简介:本资源包包括两个用VC++实现的经典桌面游戏——斗地主和麻将,这为学习者提供了一个深入理解和应用C++及MFC库的实践机会。VC++作为Windows应用程序开发的集成开发环境,而MFC为Windows API提供了面向对象的封装,使得构建用户界面更为高效。斗地主项目涵盖了玩家逻辑、牌型判断和出牌规则的编程实现。麻将项目则需要处理更多的游戏规则和策略,比如洗牌、抓牌和胡牌条件判断,这需要开发者自定义麻将牌类并运用数据结构管理牌局状态。资源包还提供了详细的MFC类库和C++基础API参考文档,帮助开发者解决开发过程中的具体问题,并提升编程能力。 vc++版的斗地主和麻将游戏及参考资料

1. VC++编程与MFC库应用

1.1 VC++环境下的MFC库概述

在VC++开发环境中,MFC(Microsoft Foundation Classes)库是一个为简化Windows应用程序开发而封装的C++类库。MFC封装了大量标准Windows API调用,通过类库的方式让开发者能够更加快速和便捷地进行Windows桌面应用开发。本章节将带你了解如何使用MFC库进行基本的编程实践,以及如何将MFC应用于复杂游戏开发中的各种情形。

1.2 MFC库的组件和功能

MFC库包含了一系列的预定义类和函数,为处理窗口管理、绘图、消息传递、图形设备接口(GDI)操作等提供了便利。具体来说,MFC组件包括但不限于:

  • 窗口和控件类 :负责窗口创建、消息映射以及控件管理。
  • 图形和字体类 :用于执行绘图操作和字体处理。
  • 文档和视图类 :用于实现文档编辑和视图展示。
  • 数据库访问类 :用于与数据库交互。

1.3 开发环境与MFC项目创建步骤

为了开始使用MFC库开发项目,你需要先安装Microsoft Visual Studio,并配置好支持MFC开发的环境。创建一个MFC项目的基本步骤如下:

  1. 打开Visual Studio,选择“创建新项目”。
  2. 在项目类型中选择“MFC应用程序”。
  3. 填写项目名称,并指定项目存储位置。
  4. 配置项目的MFC特性和详细设置。
  5. 点击“创建”按钮,完成项目的创建。

项目创建完成后,你将得到一个包含MFC框架的基本应用程序结构,可以在此基础上进行代码编写和功能扩展。接下来的章节将详细介绍如何在VC++中使用MFC库构建具体的游戏逻辑和用户界面。

2. 斗地主游戏逻辑实现

斗地主是一款在中国广受欢迎的扑克牌游戏,它不仅考验玩家的技巧,也要求程序员在实现时考虑游戏逻辑的完整性与公平性。在本章中,我们将深入探讨斗地主游戏规则的理解与程序化实现、游戏流程设计以及洗牌和发牌算法。

2.1 游戏规则的理解与程序化

2.1.1 斗地主的基本规则概述

斗地主是一种使用一副扑克牌(包括两个王)的策略性卡牌游戏。游戏由三个玩家参与,每人发17张牌,留3张底牌。其中一名玩家成为地主,另外两名玩家是农民,共同对抗地主。发牌后,玩家依次出牌,出牌方式多种多样,包括单张、对子、三不带、顺子、连对、飞机、炸弹等。最后,先出完手中牌的一方获胜。

2.1.2 程序中规则的具体实现方法

在程序中,我们需要将上述规则转化为具体的代码逻辑。可以通过枚举类型来定义牌型,使用类和对象来表示玩家和牌的集合。例如:

enum class CardType {
    Single,
    Pair,
    Triple,
    Sequence,
    // ... 更多牌型
};

class Player {
public:
    std::vector<Card> handCards; // 玩家手中的牌
    // ... 玩家相关操作方法
};

class Card {
public:
    int value; // 牌的值,比如3、4、5...J、Q、K、A、2,小王、大王
    std::string suit; // 花色,比如黑桃、红心、梅花、方块
    // ... 牌相关操作方法
};

2.2 游戏流程的设计

2.2.1 游戏开始到结束的流程图

游戏流程的设计可以通过流程图来可视化。下面是一个简化的游戏流程图:

graph LR
    A[开始游戏] --> B[洗牌]
    B --> C[发牌]
    C --> D[确定地主]
    D --> E[玩家轮流出牌]
    E --> F[判断胜负]
    F --> |地主赢| G[地主胜]
    F --> |农民赢| H[农民胜]
    G --> I[结束游戏]
    H --> I[结束游戏]

2.2.2 关键函数的设计与实现

关键函数的设计包括洗牌函数、发牌函数、出牌函数等。这里我们以洗牌函数为例,展示如何通过洗牌算法来实现随机发牌:

void shuffleCards(std::vector<Card>& deck) {
    // 使用Fisher-Yates洗牌算法
    for (size_t i = deck.size() - 1; i > 0; --i) {
        size_t j = rand() % (i + 1);
        std::swap(deck[i], deck[j]);
    }
}

2.3 洗牌和发牌算法

2.3.1 高效率的洗牌算法实现

在斗地主中,洗牌的公平性非常关键,因此我们需要一个高效的洗牌算法来确保每个玩家手里的牌都具有随机性。Fisher-Yates洗牌算法是一种广泛使用的高效算法,其核心思路是从未处理的牌中随机选择一张,然后将其与未处理牌的最后一个元素交换位置。

2.3.2 公平且随机的发牌机制

发牌机制同样重要,每个玩家需要获得相同数量的牌,并且底牌需要是随机留下的。可以通过以下伪代码来实现发牌:

初始化牌组deck和玩家数组players
shuffleCards(deck) // 洗牌
for i from 0 to players.length-1
    for j from 0 to 16
        players[i].handCards.add(deck.remove(0)) // 发牌
for i from 0 to 2
    bottomCards.add(deck.remove(0)) // 留下底牌

通过以上章节的介绍,我们为实现斗地主游戏的逻辑打下了基础。在后续的章节中,我们将会深入探讨游戏流程的设计、洗牌和发牌算法等关键部分。在本章节中,我们通过代码逻辑的逐行解读,阐述了如何将斗地主的规则转化为程序实现,同时展示了一个简单的流程图和核心函数的代码示例,为后续章节的深入探讨奠定了基础。

3. 麻将游戏规则处理

在深入了解麻将游戏规则之前,我们需要认识到其规则的复杂性。不同地区的规则可能有所不同,甚至连基本的牌种和计分方式也可能有所区别。本章将对麻将游戏规则的复杂性进行分析,并对关键动作如碰、杠、听牌等进行实现。最终我们会探讨胡牌检测算法的设计,确保能够处理各种胡牌情况。

3.1 麻将游戏规则的复杂性分析

麻将作为一种流行的桌面游戏,其规则的多样性是其魅力所在。不同的地区有着不同的玩法和术语,例如中国各地就有广东麻将、四川麻将、上海麻将等不同的变种。在分析规则的复杂性时,我们要从多个方面来考虑。

3.1.1 不同麻将规则的比较

要处理不同的麻将规则,我们首先需要对几个主要的麻将规则进行比较。这一部分我们将简要概述不同规则的基本特点,并对它们的异同进行分析。我们将以中国麻将和日本麻将(日本称为“将棋”)为例,因为这两种麻将规则在国际上的影响力较大。

  • 中国麻将 的基本规则要求玩家从13张牌起手,通过摸牌、打牌、吃、碰、杠等操作来形成合法的胡牌牌型。计分方式依据胡牌的牌型、番数等因素来确定。
  • 日本麻将 则采取了更加严格的规则,例如必须通过碰、杠来完成手牌。同时,胡牌前必须完成立直,表示已经没有其他多余的牌可以打出。日本麻将的计分方式更为复杂,不仅考虑牌型,还涉及运气(如赤牌、多面听等)。

3.1.2 选择合适的规则集和变种

对于开发麻将游戏的程序员而言,选择合适的规则集和变种是游戏设计的第一步。在实现游戏逻辑前,我们需要明确游戏支持哪些规则。通常游戏开发者会从以下几方面考虑:

  • 目标玩家群体 :不同地区的玩家对规则的接受度不同。例如,日本麻将玩家可能更喜欢策略性和复杂性,而中国玩家可能更看重玩法的流畅和简便。

  • 规则的可编程性 :有些规则更容易编程实现,例如中国的规则相对开放,可以支持多样的牌型,而日本麻将的规则更加固定,易于在代码中处理。

  • 计算资源和性能考虑 :更复杂的规则往往需要更多的计算资源,需要在设计时考虑游戏的运行效率。

3.2 碰、杠、听牌等核心动作的实现

3.2.1 碰、杠逻辑的程序设计

在麻将游戏中,“碰”和“杠”是两种非常重要的玩法,它们增加了游戏的互动性和策略性。

  • :当一名玩家打出一张牌,而另一名玩家手中有两张相同的牌时,该玩家可以碰这张牌,显示并放在一起。
  • :包括普通杠和明杠,需要根据不同的情况决定是否计入玩家的番数。

为了实现这两项功能,我们需要在程序中定义相关的数据结构和逻辑:

// 麻将牌类
class MahjongTile {
public:
    // 牌的表示,例如花色和数字
    string suit;
    int number;
    // ...
};

// 玩家类
class Player {
public:
    list<MahjongTile> handTiles; // 玩家手中的牌

    // 碰牌逻辑
    bool canPong(list<MahjongTile>& tiles, MahjongTile& calledTile) {
        for (auto tile : tiles) {
            if (tile.suit == calledTile.suit && tile.number == calledTile.number) {
                handTiles.insert(handTiles.end(), calledTile);
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    // 杠牌逻辑
    bool canKong(list<MahjongTile>& handTiles, MahjongTile& calledTile) {
        // 此处逻辑略,需要检查手中是否有三张相同的牌
    }
    // ...
};

3.2.2 听牌判断逻辑的优化

“听牌”指的是玩家手中只剩四张牌,即将胡牌的状态。它对于游戏来说至关重要,因为玩家需要不断计算胡牌的可能,并根据这个信息做出最优决策。

在程序实现时,我们需要对玩家手中的牌进行综合分析,以判断是否听牌,以及听的是哪张牌。以下是一个简化的逻辑实现:

bool Player::isListening(list<MahjongTile>& handTiles) {
    for (auto it = handTiles.begin(); it != handTiles.end(); ++it) {
        MahjongTile& tile = *it;
        int suitCount[4] = {0}; // 花色计数
        int numberCount[9] = {0}; // 数字计数

        for (auto itCheck = it + 1; itCheck != handTiles.end(); ++itCheck) {
            MahjongTile& checkTile = *itCheck;

            if (tile.suit == checkTile.suit) suitCount[0]++;
            else if (tile.number == checkTile.number) numberCount[0]++;
        }

        // 如果有一张牌的花色计数为2,或者数字计数为2,则听牌
        for (int i = 0; i < 4; i++) if (suitCount[i] == 2) return true;
        for (int i = 0; i < 9; i++) if (numberCount[i] == 2) return true;
    }
    return false;
}

3.3 胡牌检测算法的设计

3.3.1 胡牌基本规则的编码

胡牌是麻将游戏的核心,基本规则一般是指“14张牌必须包含以下情况之一:4个组合(如三张相同的牌加一对)和一个头(如两张相同的牌)”。但实际游戏中会有多种牌型和番数计算方法。

在编码时,我们需要定义牌型,并建立相应的数据结构来表达不同的牌型组合。例如,我们可以创建一个枚举来表示不同的组合类型:

enum MahjongCombinationType {
    KONG, // 三带一
    CHOW, // 刻子(三张连续的相同花色的牌)
    PAIR, // 对子
    // ... 可以根据需要添加更多类型
};

3.3.2 复杂胡牌情况的处理

在麻将游戏中,复杂胡牌情况处理是需要重视的部分,如自摸、放炮、七对子等。

为了处理这些复杂情况,我们需要在胡牌检测算法中增加多个分支,根据当前玩家的动作和摸打的牌来判断胡牌情况。

bool isHu(list<MahjongTile>& handTiles, MahjongTile& drawTile, bool isTsumo) {
    if (isTsumo) {
        // 自摸胡牌逻辑
        // ...
    } else {
        // 放炮胡牌逻辑
        // ...
    }
    // 返回是否胡牌
    // ...
}

代码中需要考虑所有可能的胡牌类型,并且在每种类型下进一步分析牌型,计算番数。这需要对麻将规则有非常深入的理解和精确的编程实现。

通过这些章节的详细阐述,我们不仅展现了麻将游戏规则的复杂性,还提供了核心游戏动作的实现方法和胡牌检测算法的设计思路。这些内容对于开发一个具有吸引力的麻将游戏至关重要。

4. 对象创建与管理

在游戏开发过程中,合理地创建和管理对象是构建稳定、可扩展、高性能应用的关键。对象的创建涉及定义其属性、行为以及与其他对象的交互关系。管理对象则需要考虑内存使用效率、状态持久化以及状态同步和回滚等多方面因素。

4.1 游戏中各类对象的定义

4.1.1 玩家、牌组、牌等对象的创建

在斗地主游戏中,玩家、牌组和牌是基本的对象类型。首先,我们需要定义玩家对象,它通常包含属性如玩家名、手中的牌、出牌记录等。牌组对象则负责管理整副牌的集合,包括洗牌、发牌等操作。牌对象则是最基础的元素,需要包含牌的花色、数字等属性。

以下是一个简化示例,展示如何在C++中定义这些对象的基本结构。

class Player {
public:
    std::string name; // 玩家名称
    std::vector<Card> handCards; // 玩家手中的牌
    std::vector<Card> lastPlayCards; // 玩家刚出的牌

    // 玩家出牌逻辑等方法
    bool playCards(const std::vector<Card>& cards);
};

class Deck {
public:
    std::vector<Card> cards; // 整副牌的集合

    // 洗牌、发牌等方法
    void shuffleCards();
    Card dealCard();
};

class Card {
public:
    enum Suit { HEARTS, DIAMONDS, CLUBS, SPADES, JOKER };
    enum Rank { TWO = 2, THREE, FOUR, FIVE, SIX, SEVEN, EIGHT, NINE, TEN, JACK, QUEEN, KING, ACE, BLACK_JOKER, RED_JOKER };

    Suit suit; // 花色
    Rank rank; // 数字

    // 比较两张牌是否相等的方法
    bool operator==(const Card& other) const;
};

在创建这些类时,我们为它们提供了必要的属性和方法,为后续的逻辑实现打下基础。

4.1.2 对象属性和行为的封装

封装是面向对象编程的核心原则之一,它意味着将对象的数据(属性)和操作数据的方法(行为)绑定在一起。封装能够隐藏对象的内部实现细节,对外提供简洁明了的接口。

在前面的类定义中,已经通过私有和公共成员函数对属性进行了基本的封装。进一步的封装可能会涉及对数据访问的限制,比如提供get和set方法来控制属性的读写权限。

class Player {
private:
    std::string name;
    // 更多私有属性...

public:
    // 公共接口,用于访问和操作私有属性
    std::string getName() const { return name; }
    void setName(const std::string& newName) { name = newName; }
    // 更多公共方法...
};

通过这种方式,我们可以更精确地控制属性的访问,并在访问过程中实现一些必要的逻辑检查或处理。

4.2 动态内存管理和对象持久化

4.2.1 动态内存分配的策略与实现

在游戏开发过程中,尤其是在需要处理大量对象的情况下,动态内存管理变得尤为重要。游戏中的牌组和牌对象通常会在运行时动态生成和销毁。

C++中常用的动态内存管理工具包括 new delete 运算符,它们可以用来在堆上分配和释放内存。为了更好地管理这些内存,我们通常会使用智能指针如 std::unique_ptr std::shared_ptr 来自动管理资源,避免内存泄漏。

#include <memory>

class Card {
    //...
};

// 使用智能指针来管理Card对象
std::unique_ptr<Card> createCard(Card::Rank rank, Card::Suit suit) {
    std::unique_ptr<Card> card = std::make_unique<Card>();
    card->rank = rank;
    card->suit = suit;
    return card;
}

4.2.2 游戏对象的序列化和存储方法

在游戏逻辑中,对象的状态可能需要持久化到磁盘或者在网络上传输,这就需要对象的序列化和反序列化技术。序列化是指将对象转换为字节流的过程,反序列化则是将字节流恢复为对象的过程。

在C++中,可以通过读写流(如 std::ofstream std::ifstream )来实现对象的序列化和存储。对于更复杂的数据结构,可能需要自定义序列化逻辑。

#include <fstream>
#include <iostream>

void serialize(const Player& player, std::ostream& out) {
    out << player.name << std::endl;
    // 其他属性的序列化
}

void deserialize(Player& player, std::istream& in) {
    in >> player.name;
    // 其他属性的反序列化
}

// 使用示例
std::ofstream outFile("player_data.txt");
serialize(player, outFile);
outFile.close();

std::ifstream inFile("player_data.txt");
deserialize(player, inFile);
inFile.close();

通过这种方式,我们可以把游戏中的对象持久化到文件系统,并在需要时读取。

4.3 游戏状态的同步与回滚

4.3.1 游戏状态同步机制的设计

在网络游戏中,多个玩家可能在不同的客户端上操作,游戏状态需要实时同步到所有客户端。状态同步机制的设计通常需要考虑延迟、数据一致性等因素。

一个基本的实现策略是采用服务器-客户端架构,服务器负责维护游戏状态,并通过消息传输机制(如WebSocket)向客户端广播状态变化。

// 假设使用某种消息传递库
void sendGameStateUpdate(const GameState& gameState) {
    // 序列化gameState并发送给所有连接的客户端
}

// 客户端接收游戏状态更新
void onGameStateUpdate(const GameState& gameState) {
    // 将接收到的游戏状态更新应用到本地状态
}

4.3.2 状态回滚在游戏中的应用实例

在某些游戏中,需要提供回滚到之前状态的功能,这在解决作弊问题或玩家要求重玩某个动作时特别有用。实现状态回滚,需要在每次状态变化时保存旧状态,以便在需要时能够恢复。

可以使用栈结构来管理状态的回滚,每次玩家操作时,都将当前状态压入栈中。当需要回滚时,从栈中弹出最后的状态,并将其恢复。

#include <stack>

class GameState {
    // 定义游戏状态需要保存的信息
};

std::stack<GameState> stateHistory;

void pushGameState(const GameState& state) {
    stateHistory.push(state);
}

void rollbackState() {
    if (!stateHistory.empty()) {
        GameState lastState = stateHistory.top();
        stateHistory.pop();
        // 恢复到lastState状态
    }
}

通过这种方式,我们可以简单地实现游戏状态的回滚功能。在实际应用中,可能需要对栈的大小进行限制,或者在特定条件下清空状态历史,以避免无限制地消耗内存资源。

以上章节内容涵盖了游戏对象的创建和管理,从对象定义、属性行为封装、动态内存管理到游戏状态同步与回滚。在下一章节中,我们将继续探讨Windows用户界面的构建与优化。

5. Windows用户界面构建

5.1 MFC用户界面框架的搭建

在Windows环境下开发应用程序,MFC(Microsoft Foundation Classes)提供了一个面向对象的框架,便于开发者快速构建用户界面。构建MFC用户界面框架的关键在于理解窗口类的设计及其消息处理机制。

5.1.1 MFC应用的窗口类设计

在MFC中,窗口类是由C++类派生自一个基础框架类,通常是 CFrameWnd CDialog CFormView 等。例如,创建一个游戏窗口类可以继承自 CFrameWnd ,从而获取标准窗口的所有功能,再加上自定义的功能。

// MyGameFrame.h
#pragma once
#include <afxwin.h>

class CMyGameFrame : public CFrameWnd
{
public:
    CMyGameFrame();
};

// MyGameFrame.cpp
#include "MyGameFrame.h"

CMyGameFrame::CMyGameFrame()
{
    Create(NULL, _T("My Game"), WS_OVERLAPPEDWINDOW,
           CRect(0, 0, 800, 600), NULL);
    // 更多初始化代码...
}

5.1.2 控件与窗口的布局管理

布局管理是指在父窗口内组织和管理子窗口(控件)的位置和尺寸。在MFC中,可以使用对话框编辑器来可视化设计布局,也可以通过代码动态创建和管理。

// 在MyGameFrame类中添加控件
void CMyGameFrame::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
    CFrameWnd::OnCreate(lpCreateStruct);

    // 创建静态文本控件
    CStatic* pStatic = new CStatic();
    pStatic->Create(_T("Welcome to My Game"), WS_CHILD | WS_VISIBLE, 
                    CRect(10, 10, 200, 30), this, 101);
    // 更多控件的创建与布局...
}

5.2 动态界面与事件处理

5.2.1 界面元素的动态生成和更新

在游戏运行时,界面元素的动态生成是常见需求,比如在牌类游戏中,根据牌局的状态动态显示不同的牌面。

// 动态创建牌面控件并显示牌的值
void UpdateCardDisplay(int cardValue, CRect rect)
{
    // 假设有一个函数来获取当前牌面控件指针
    CStatic* pCardDisplay = GetCardDisplayControl();
    if (pCardDisplay)
    {
        // 设置牌面图像资源
        HICON hIcon = LoadCardIcon(cardValue);
        pCardDisplay->SetIcon(hIcon);

        // 更新位置和大小
        pCardDisplay->MoveWindow(rect);
    }
}

5.2.2 事件驱动模型在界面中的实现

事件驱动模型允许用户通过操作界面来改变程序的行为,例如点击按钮等。在MFC中,可以重写消息映射宏来处理各种事件。

BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyGameFrame, CFrameWnd)
    ON_WM_PAINT()
    ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON_PLAY, &CMyGameFrame::OnBnClickedButtonPlay)
END_MESSAGE_MAP()

void CMyGameFrame::OnBnClickedButtonPlay()
{
    // 播放游戏的实现代码
    // ...
}

5.3 高级界面特效与用户体验优化

5.3.1 GDI+在高级特效中的应用

GDI+提供了一系列绘图接口,包括2D图形、图像处理、字体排版等。对于游戏界面来说,GDI+可以用来增强视觉效果,如动画效果、渐变色背景等。

// 使用GDI+绘制渐变色背景
void DrawGradientBackground CDC* pDC, CRect rect)
{
    Graphics graphics(pDC->m_hDC);
    LinearGradientBrush brush(rect.TopLeft(), rect.BottomRight(), 
                              RGB(255, 255, 255), RGB(0, 0, 0));
    graphics.FillRectangle(&brush, rect);
}

5.3.2 用户体验设计原则在游戏界面中的应用

用户体验(UX)是游戏界面设计的核心。应用UX设计原则,如一致性、反馈、美学和极简主义,能够提升用户对游戏的喜好和满意度。

// 一致性原则的一个例子:按钮样式统一
void ApplyConsistentButtonStyle(CButton* pButton)
{
    pButton->SetBitmap(GetBitmap(IDB_BUTTON)); // 使用共同的按钮位图
    pButton->SetWindowText(_T("Play")); // 文本一致
    // 更多样式设置...
}

这些章节的内容确保了Windows用户界面的搭建不仅具有视觉吸引力,也具有良好的功能性与交互性。通过MFC框架的使用和GDI+等技术的应用,游戏界面可以实现更加丰富和动态的用户体验。

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