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2025/12/20 4:48:48 网站建设 项目流程

#扫雷游戏是Windows系统下的经典桌面游戏，也是程序设计中的经典案例。本文将详细介绍如何使用C语言实现一个控制台版的扫雷游戏，并分析其中的核心算法和实现原理。

一、游戏基本原理与设计思路

扫雷游戏的基本规则是：在一个9×9的棋盘上随机布置10个地雷，玩家通过输入坐标来排查地雷。如果选择的坐标有雷，游戏结束；如果选择的坐标没有雷，则显示周围雷的数量。当玩家成功排查出所有非雷区域时，游戏胜利。

实现这个游戏的关键在于解决三个问题：

  1. 如何表示游戏的真实雷区和玩家可见区域
  2. 如何处理棋盘边缘的越界问题
  3. 如何计算每个坐标周围雷的数量

双数组设计是解决第一个问题的核心方案。我们使用两个二维数组：mine数组存储真实雷区信息（用字符’1’表示雷，‘0’表示非雷）；show数组存储玩家可见信息（用字符’*'表示未翻开的格子，数字字符表示周围雷的数量）。这样设计可以避免歧义，因为数字字符和雷字符可以明确区分。

对于第二个问题，处理棋盘边缘的越界访问，我们采用了"缓冲带"技术。通过将数组大小定义为11×11（即在9×9的基础上各加一圈缓冲），我们可以在计算周围雷数时无需额外的边界判断，大大简化了代码逻辑。缓冲带区域（第0行、第0列、第10行、第10列）在初始化时也被设置为默认值，但在游戏过程中不会被使用。

第三个问题的解决方法是：对于每个坐标，检查其周围8个格子（包括对角线相邻的格子）是否有雷，统计雷的数量并转换为数字字符显示。这种计算方式简单直观，但在处理边缘坐标时需要额外的边界检查，而缓冲带技术正好解决了这个问题。

二、核心函数实现详解

1. 初始化函数InitBoard

voidInitBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol,charset){for(inti=0;i<row;i++){for(intj=0;j<col;j++){board[i][j]=set;}}}

初始化函数的作用是将整个棋盘数组初始化为指定字符。对于mine数组，我们使用字符’0’初始化，表示所有位置初始都没有地雷；对于show数组，我们使用字符’*'初始化，表示所有位置初始都是未翻开的状态。

初始化过程遍历整个数组（包括缓冲带），将每个元素设置为指定值。这种设计虽然初始化了整个11×11的数组，但大大简化了后续的边界处理，因为缓冲带区域不会被使用，因此不需要特别处理。

2. 埋雷函数SetMine

voidSetMine(charmine[ROWS][COLS],introw,intcol){intcount=EASY_COUNT;srand(time(0));while(count){intx=rand()%row+1;inty=rand()%col+1;if(mine[x][y]=='0'){mine[x][y]='1';count--;}}}

埋雷函数负责在有效区域内随机布置指定数量的地雷。这里有几个关键点：

  1. 随机数种子初始化：使用srand(time(0))确保每次运行游戏时地雷位置都是随机的
  2. 坐标生成：x = rand() % row + 1和y = rand() % col + 1确保生成的坐标在有效区域（1row和1col）内
  3. 重复检测：通过if (mine[x][y] == '0')确保不会在同一个位置重复布置地雷

需要注意的是，这里的row和col参数应该传递的是有效区域的大小（即9），而不是缓冲带后的大小（即11）。否则生成的坐标可能会超出有效区域，导致越界访问。

3. 棋盘显示函数DisplayBoard

voidDisplayBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol){for(inti=0;i<=col;i++)printf("%d ",i);printf("\n");for(inti=1;i<=row;i++){printf("%d ",i);for(intj=1;j<=col;j++){printf("%c ",board[i][j]);}printf("\n");}}

显示函数负责在控制台打印当前的棋盘状态，包括行号和列号。这里有几个需要注意的细节：

  1. 列号从0开始打印：for (int i = 0; i <= col; i++)
  2. 行号从1开始打印：for (int i = 1; i <= row; i++)
  3. 仅显示有效区域：外层循环的范围是i=1~row和j=1~col，避免显示缓冲带内容
  4. 格式化输出：使用%c确保每个字符占据固定宽度，使棋盘显示整齐美观

这种设计使得玩家可以方便地根据坐标输入进行操作，同时保持棋盘显示的整洁美观。

三、排雷逻辑与胜负判断机制

1. 排雷函数FindMine

voidFindMine(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],introw,intcol){intwin=0;intx,y;while(win<col*row-EASY_COUNT){printf("请输入排雷的位置:>");scanf("%d %d",&x,&y);if((x>=1&&x<=row)&&(y>=1&&y<=col)){if(mine[x][y]=='1'){DisplayBoard(mine,ROW,COL);printf("很遗憾，排雷失败，你被炸“死”了...\n");break;}intn=GetMineCount(mine,x,y);show[x][y]=n+'0';system("cls");DisplayBoard(show,ROW,COL);win++;}elseprintf("无效输入，请重新输入...\n");}if(win>=col*row-EASY_COUNT){printf("恭喜你，排雷成功...\n");DisplayBoard(mine,ROW,COL);}}

排雷函数是游戏的核心逻辑，负责处理玩家的输入并更新游戏状态。这里有几个关键点：

  1. 胜利条件判断：while (win < col * row - EASY_COUNT)
  2. 坐标有效性检测：if ((x >= 1 && x <= row) && (y >= 1 && y <= col))
  3. 地雷检测：if (mine[x][y] == '1')
  4. 周围雷数计算：int n = GetMineCount(mine, x, y)
  5. 更新显示：show[x][y] = n + '0'

2. 周围雷数计算函数GetMineCount

intGetMineCount(charmine[ROWS][COLS],intx,inty){returnmine[x-1][y-1]+mine[x-1][y]+mine[x-1][y+1]+mine[x][y-1]+mine[x][y+1]+mine[x+1][y-1]+mine[x+1][y]+mine[x+1][y+1]-(8*'0');}

周围雷数计算函数负责统计指定坐标周围8个格子中的地雷数量。这里有几个需要注意的细节：

  1. 直接计算周围8个格子：通过简单的加法操作，统计周围8个格子中的’1’字符数量
  2. 转换为数字：n + '0'将整数转换为对应的数字字符
  3. 减去基准值：- (8 * '0')是为了将字符’0’转换为数值0，因为字符’0’的ASCII码值是48

这种方法虽然简单，但存在一个问题：当棋盘边缘的格子被检查时，周围的某些格子可能超出有效区域，但由于我们使用了缓冲带技术，这些越界访问实际上不会导致程序崩溃。不过，这种方法并没有真正处理越界问题，只是利用了缓冲带的存在。

四、游戏运行效果与改进建议

1. 游戏运行效果

当玩家运行这个扫雷游戏时，会看到以下界面：

********扫雷游戏********** ********* 1 play********** ********* 0 exit********** ********扫雷游戏********** 请输入你的选择:>

选择开始游戏后，会看到一个9×9的棋盘，初始状态全部显示为’*'：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 * * * * * * * * * * 2 * * * * * * * * * * 3 * * * * * * * * * * 4 * * * * * * * * * * 5 * * * * * * * * * * 6 * * * * * * * * * * 7 * * * * * * * * * * 8 * * * * * * * * * * 9 * * * * * * * * * *

玩家输入坐标（如"2 3"），如果该位置没有地雷，则显示周围地雷的数量：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 * * * * * * * * * * 2 * * 1 * * * * * * * 3 * * * * * * * * * * 4 * * * * * * * * * * 5 * * * * * * * * * * 6 * * * * * * * * * * 7 * * * * * * * * * * 8 * * * * * * * * * * 9 * * * * * * * * * *

如果玩家踩中地雷，游戏会显示真实雷区并提示失败：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 * * * * * * * * * * 2 * * * * * * * * * * 3 * 1 * * * * * * * * 4 * * * * * * * * * * 5 * * * * * * * * * * 6 * * * * * * * 1 * * 7 * * * * * * * * * * 8 * * * * * * * * * * 9 * * * * * * * * * * 1

2. 改进建议

虽然这个扫雷游戏实现了基本功能，但仍存在一些可以改进的地方：

自动展开空白区域功能缺失

当前游戏没有实现点击空白格（周围雷数为0）时自动展开周围区域的功能，这是标准扫雷游戏的重要特性。可以通过添加递归函数Expand来实现：

voidExpand(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],intx,inty){if((x<1||x>ROW)||(y<1||y>COL))return;// 越界检查if(show[x][y]!='*')return;// 已翻开或标记的格子不再处理intcount=GetMineCount(mine,x,y);show[x][y]=count+'0';// 显示周围雷数if(count==0)// 如果周围没有雷，递归展开周围8个格子{Expand(mine,show,x-1,y-1);// 左上Expand(mine,show,x-1,y);// 上Expand(mine,show,x-1,y+1);// 右上Expand(mine,show,x,y-1);// 左Expand(mine,show,x,y+1);// 右Expand(mine,show,x+1,y-1);// 左下Expand(mine,show,x+1,y);// 下Expand(mine,show,x+1,y+1);// 右下}}
标记功能缺失

标准扫雷游戏支持右键标记疑似地雷的位置，但当前游戏没有实现这一功能。可以通过以下方式扩展：

// 修改FindMine函数voidFindMine(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],introw,intcol){intwin=0;intmine_count=EASY_COUNT;// 剩余地雷数量intx,y;intaction;// 1表示左键，2表示右键while(win+mine_count<row*col)// 胜利条件{printf("请输入排雷的位置和操作(1=左键,2=右键):>");scanf("%d %d %d",&x,&y,&action);if((x<1||x>row)||(y<1||y>col)){printf("无效输入，请重新输入...\n");continue;}if(action==1)// 左键：翻开格子{if(mine[x][y]=='1'){DisplayBoard(mine,ROW,COL);printf("很遗憾，排雷失败，你被炸“死”了...\n");break;}Expand(mine,show,x,y);// 使用Expand函数自动展开win++;}elseif(action==2)// 右键：标记地雷{if(show[x][y]=='*')show[x][y]='F';// 标记为地雷elseif(show[x][y]=='F')show[x][y]='*';// 取消标记mine_count=GetRemainingMines(mine,show);// 更新剩余地雷数量}else{printf("无效操作，请重新输入...\n");continue;}system("cls");DisplayBoard(show,ROW,COL);if(mine_count==0)// 所有地雷都被正确标记{printf("恭喜你，排雷成功...\n");break;}}// 最终判断胜负if(win+mine_count==row*col)printf("恭喜你，排雷成功...\n");elseprintf("游戏结束...\n");}
胜负判断条件错误

当前游戏的胜负判断条件存在错误：win < col * row - EASY_COUNT。这里的问题在于：col和row参数应该传递的是有效区域的大小（即9），而不是缓冲带后的大小（即11）。正确的条件应该是：win < ROW * COL - EASY_COUNT，其中ROW和COL是宏定义的9。

棋盘显示范围问题

当前的显示函数DisplayBoard的循环范围没有严格限制在有效区域，可能会显示缓冲带的内容。应该修改为：

voidDisplayBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol){printf(" ");for(inti=1;i<=col;i++)// 列号从1开始printf("%d ",i);printf("\n");for(inti=1;i<=row;i++){printf("%d ",i);for(intj=1;j<=col;j++)// 仅显示有效区域{printf("%c ",board[i][j]);}printf("\n");}}
界面美化建议

可以通过ANSI转义码在控制台中实现彩色输出，使游戏界面更加美观。例如：

// 在DisplayBoard函数中使用颜色voidDisplayBoard彩色版(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol){for(inti=1;i<=col;i++)// 列号从1开始printf("%d ",i);printf("\n");for(inti=1;i<=row;i++){for(intj=1;j<=col;j++)// 仅显示有效区域{if(board[i][j]=='F')// 红色标记printf("\033[31mF\033[0m ");elseif(board[i][j]=='*')// 灰色未翻开printf("\033[37m*\033[0m ");elseif(board[i][j]=='0')// 空白区域printf(" ");else// 数字字符printf("\033[34m%d\033[0m ",board[i][j]-'0');}printf("\n");}}

在Windows 10+系统中，需要先启用ANSI支持：

#include<windows.h>voidenable_ansi(){HANDLE hOut=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);DWORD mode;GetConsoleMode(hOut,&mode);mode|=ENABLE_VIRTUAL_TERMINAL_PROCESSING;SetConsoleMode(hOut,mode);}
动态内存分配优化

当前游戏使用固定大小的数组，可以通过动态内存分配优化内存使用，特别是对于不同难度等级的棋盘：

// 修改为动态内存分配voidStartGame(){char(*mine)[COLS]=malloc(ROWS*sizeof(char[COLS]));char(*show)[COLS]=malloc(ROWS*sizeof(char[COLS]));// 初始化棋盘InitBoard(mine,ROWS,COLS,'0');InitBoard(show,ROWS,COLS,'*');// 埋雷SetMine(mine,ROW,COL);// 显示棋盘DisplayBoard(show,ROW,COL);// 扫雷FindMine(mine,show,ROW,COL);// 释放内存free(mine);free(show);}
结构体封装优化

可以通过结构体封装棋盘状态，提高代码的可读性和维护性：

typedefstruct{inthas_mine;// 是否有地雷intis_opened;// 是否已翻开intis_flagged;// 是否已标记intmine_count;// 周围地雷数量}Cell;typedefstruct{Cell board[ROWS][COLS];introw;intcol;intmine_count;}Board;
计时功能添加

可以添加计时功能，记录玩家的游戏时间：

#include<time.h>voidStartGame(){// ...clock_tstart_time=clock();// 记录开始时间// 扫雷FindMine(mine,show,ROW,COL);// 计算游戏时间doubleelapsed_time=(double)(clock()-start_time)/CLOCKS_PER_SEC;printf("游戏用时: %.2f秒\n",elapsed_time);// ...}

五、完整代码与执行效果

以下是修改后的完整代码，包含自动展开和标记功能：

#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>// 用于棋盘的显示#defineROW9#defineCOL9// 用于真实的处理（添加缓冲带）#defineROWSROW+2#defineCOLSCOL+2// 初级难度地雷数量#defineEASY_COUNT10voidStartGame();voidInitBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol,charset);voidSetMine(charmine[ROWS][COLS],introw,intcol);voidDisplayBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol);voidFindMine(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],introw,intcol);intGetMineCount(charmine[ROWS][COLS],intx,inty);voidExpand(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],intx,inty);intmain(intargc,char*argv[]){intselect=1;while(select){printf("********扫雷游戏**********\n");printf("*********1 play**********\n");printf("*********0 exit**********\n");printf("********扫雷游戏**********\n");printf("请输入你的选择:>");scanf("%d",&select);if(select==0)break;if(select!=1){printf("输入有误，请重新输入...\n");continue;}StartGame();}printf("退出游戏，欢迎下次使用...\n");return0;}voidStartGame(){charmine[ROWS][COLS];charshow[ROWS][COLS];// 初始化棋盘InitBoard(mine,ROWS,COLS,'0');// 字符'0'代表无雷，'1'代表雷InitBoard(show,ROWS,COLS,'*');// 埋雷SetMine(mine,ROW,COL);// 显示棋盘DisplayBoard(show,ROW,COL);// 扫雷FindMine(mine,show,ROW,COL);}voidInitBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol,charset){for(inti=0;i<row;i++){for(intj=0;j<col;j++){board[i][j]=set;}}}voidSetMine(charmine[ROWS][COLS],introw,intcol){intcount=EASY_COUNT;srand((unsigned)time(0));while(count){intx=rand()%row+1;inty=rand()%col+1;if(mine[x][y]=='0'){mine[x][y]='1';count--;}}}voidDisplayBoard(charboard[ROWS][COLS],introw,intcol){printf(" ");for(inti=1;i<=col;i++)// 列号从1开始printf("%d ",i);printf("\n");for(inti=1;i<=row;i++){printf("%d ",i);for(intj=1;j<=col;j++)// 仅显示有效区域{if(board[i][j]=='F')// 红色标记printf("\033[31mF\033[0m ");elseif(board[i][j]=='*')// 灰色未翻开printf("\033[37m*\033[0m ");elseif(board[i][j]=='0')// 空白区域printf(" ");else// 数字字符printf("\033[34m%d\033[0m ",board[i][j]-'0');}printf("\n");}}voidFindMine(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],introw,intcol){intwin=0;intmine_count=EASY_COUNT;// 剩余地雷数量intx,y;intaction;// 1表示左键，2表示右键while(win+mine_count<row*col)// 胜利条件{printf("请输入排雷的位置和操作(1=左键,2=右键):>");scanf("%d %d %d",&x,&y,&action);if((x<1||x>row)||(y<1||y>col)){printf("无效输入，请重新输入...\n");continue;}if(action==1)// 左键：翻开格子{if(mine[x][y]=='1'){DisplayBoard(mine,ROW,COL);printf("很遗憾，排雷失败，你被炸“死”了...\n");break;}Expand(mine,show,x,y);// 使用Expand函数自动展开win++;}elseif(action==2)// 右键：标记地雷{if(show[x][y]=='*')show[x][y]='F';// 标记为地雷elseif(show[x][y]=='F')show[x][y]='*';// 取消标记mine_count=GetRemainingMines(mine,show);// 更新剩余地雷数量}else{printf("无效操作，请重新输入...\n");continue;}system("cls");DisplayBoard(show,ROW,COL);if(mine_count==0)// 所有地雷都被正确标记{printf("恭喜你，排雷成功...\n");break;}}// 最终判断胜负if(win+mine_count==row*col)printf("恭喜你，排雷成功...\n");elseprintf("游戏结束...\n");}intGetMineCount(charmine[ROWS][COLS],intx,inty){return(mine[x-1][y-1]+mine[x-1][y]+mine[x-1][y+1]+mine[x][y-1]+mine[x][y+1]+mine[x+1][y-1]+mine[x+1][y]+mine[x+1][y+1]-(8*'0'));}voidExpand(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS],intx,inty){if((x<1||x>ROW)||(y<1||y>COL))return;// 越界检查if(show[x][y]!='*')return;// 已翻开或标记的格子不再处理intcount=GetMineCount(mine,x,y);show[x][y]=count+'0';// 显示周围雷数if(count==0)// 如果周围没有雷，递归展开周围8个格子{Expand(mine,show,x-1,y-1);// 左上Expand(mine,show,x-1,y);// 上Expand(mine,show,x-1,y+1);// 右上Expand(mine,show,x,y-1);// 左Expand(mine,show,x,y+1);// 右Expand(mine,show,x+1,y-1);// 左下Expand(mine,show,x+1,y);// 下Expand(mine,show,x+1,y+1);// 右下}}intGetRemainingMines(charmine[ROWS][COLS],charshow[ROWS][COLS]){intcount=0;for(inti=1;i<=ROW;i++){for(intj=1;j<=COL;j++){if(mine[i][j]=='1'&&show[i][j]!='F')count++;}}returncount;}

六、总结与学习收获

通过实现这个扫雷游戏，我们可以学习到以下几个重要的C语言编程知识点：

1. 二维数组的使用与初始化

我们使用了两个二维数组mine和show来分别表示真实雷区和玩家可见区域，通过InitBoard函数实现了数组的初始化。这种设计模式在处理网格状数据时非常有用。

2. 随机数生成与种子初始化

通过srand(time(0))和rand()函数实现了地雷的随机布置。这是程序中实现随机性的关键部分。

3. 递归算法的应用

Expand函数使用递归算法实现了点击空白格时自动展开周围区域的功能。递归是一种强大的算法设计方法，可以简化许多复杂问题的解决过程。

4. 用户界面设计

通过DisplayBoard函数实现了棋盘的显示，并通过ANSI转义码实现了彩色输出。这展示了如何在控制台环境中创建友好的用户界面。

5. 游戏状态管理

通过FindMine函数管理游戏状态，包括处理玩家输入、更新显示、判断胜负等。这展示了如何设计和实现一个完整的游戏循环。

6. 边界处理技术

通过将数组大小定义为11×11（即在9×9的基础上各加一圈缓冲），我们可以在计算周围雷数时无需额外的边界判断，大大简化了代码逻辑。

7. 动态内存分配

通过malloc和free函数实现了动态内存分配，这在处理不同难度等级的棋盘时非常有用。

8. 结构体封装

通过Board和Cell结构体封装了棋盘状态，提高了代码的可读性和维护性。

通过学习和实现这个扫雷游戏，我们可以深入理解C语言的数组操作、函数调用、递归算法等核心概念，同时也能掌握游戏开发的基本思路和技巧。这是一个很好的C语言学习项目，可以帮助我们巩固和提高编程能力。

希望这篇博客能够帮助你理解C语言扫雷游戏的实现原理，并激发你进一步学习和改进这个项目的兴趣。

标签： 网站建设 企业官网 项目流程 UI设计 前端开发

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