一、项目介绍

1. 游戏功能

        1. 难度选择：

                提供了easy,normal,hard三种难度。棋盘大小，雷数随难度增加而增大。

        2. 为棋盘动态分配内存，模拟实现二维数组。

        3. 自动调整窗口大小：

                使窗口容纳下相应难度的棋盘

        4. 标记雷位：

                玩家可以对自己确定的雷位进行标记，已经标记的雷位不能翻开。防止遗忘和误输造成的错误

        5. 递归展开

                1>> 检查选定的位置周围有没有雷

                2>> 如果没有雷自动翻开周围的位置

                3>> 重复递归进行以上步骤，就可以造成翻开一片的效果

        6. 优化游戏界面，提高游戏体验

二、设计思路

1. 准备工作

        1>> 两个棋盘：一个棋盘负责向玩家展示，另一个棋盘放置炸弹。

        1>> 分配内存：难度不同，棋盘的大小也不同，所以应该根据需要动态分配棋盘的内存空间

        2>> 初始化：分配好内存空间后，初始化两个棋盘的内容

        3>> 放置炸弹：开始游戏前，在随机位置安放预定数量的炸弹。

        4>> 释放内存：不同于一维动态内存空间，二维的动态内存应先释放低维空间，再释放高维空间

 2. 游戏主体流程图

 三、完整代码详解

//文件包含
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include 
#include //定义标识符，统一控制空格
#define MENUBLANK "\t\t"
#define BOARDBLANK "\t"

1. main函数

        处理玩家选项，决定游戏难度或是退出程序。

enum option{EXIT,EASY,NORMAL,HARD
};int main(){enum option input;srand((unsigned)time(NULL));do{//**修改窗口颜色，大小**GameInterface(0);//打印菜单Menu();//处理玩家选项printf("请选择：");fflush(stdin);scanf("%d", &input);switch (input){case EASY://根据玩家所选难度调整窗口大小，以容纳整个棋盘GameInterface(EASY);//Playgame函数的三个参数：行，列，雷数Playgame(9, 9, 5);system("pause");break;case NORMAL:GameInterface(NORMAL);Playgame(16, 16, 30);system("pause");break;case HARD:GameInterface(HARD);Playgame(16, 30, 3);system("pause");break;case EXIT:break;default:printf("输入错误，请重新输入！\n");system("pause");break;}} while (input);
}

2. GameInterface函数

        根据游戏难度调整窗口大小，修改窗口背景色

void GameInterface(int cmd){switch (cmd){//难度不同，棋盘大小也不同case EASY:system("mode con cols=55 lines=30");break;case NORMAL:system("mode con cols=85 lines=45");break;case HARD:system("mode con cols=140 lines=45");break;default:system("color B0");system("mode con cols=55 lines=25");break;}
}

3. Menu函数

        打印菜单以供玩家选择  

void Menu(){system("cls");printf("\n\n\n\n\n");printf(MENUBLANK" Ｍｉｎｅ　Ｓｗｅｅｐｅｒ\n");printf("\n\n");printf(MENUBLANK"*************************\n");printf(MENUBLANK"******    1.Easy    *****\n");printf(MENUBLANK"*************************\n");printf(MENUBLANK"******    2.Normal  *****\n");printf(MENUBLANK"*************************\n");printf(MENUBLANK"******    3.Hard    *****\n");printf(MENUBLANK"*************************\n");printf(MENUBLANK"******    0.Exit    *****\n");printf(MENUBLANK"*************************\n");printf("\n");
}

4. PlayGame函数

        动态内存分配，初始化棋盘，调用函数开始游戏，释放内存空间

void Playgame(int row, int col, int minenum){char** mineboard;//雷区char** showboard;//展示区//为“二维数组”动态分配内存//多分配了两行两列是为了方便后续排雷//边上的一圈和中间的位置就可以统一处理了mineboard = MallocArr2d(row + 2, col + 2);if (mineboard == NULL){exit(EXIT_FAILURE);}showboard = MallocArr2d(row + 2, col + 2);if (showboard == NULL){exit(EXIT_FAILURE);}//初始化雷区和展示区Initboard(mineboard, row + 2, col + 2, ' ');Initboard(showboard, row + 2, col + 2, '#');//为雷区安放炸弹Setmine(mineboard, row, col, minenum);//排雷Findmine(showboard, mineboard, row, col, minenum);//释放动态分配的内存FreeArr2d(mineboard, row + 2);mineboard = NULL;FreeArr2d(showboard, row + 2);showboard = NULL;
}

5. MallocArr2d函数

        分配二维动态内存，模拟实现二维数组

char** MallocArr2d(int x, int y){char** arr2d;//先为第一维（行）分配内存arr2d = malloc(x * sizeof(char*));//第一维的每个元素都为指针类型if (arr2d == NULL){perror("Arrmalloc2d");return NULL;}//再为第二维（列）分配内存int i = 0;for ( i = 0; i < x; i++){arr2d[i] = malloc(y*sizeof(char));//第二维的元素才是char类型if (arr2d[i] == NULL){perror("Arrmalloc2d");return NULL;}}return arr2d;
}

6. FreeArr2d函数

        释放二维动态内存

void FreeArr2d(char** arr2d, int x){int i = 0;//释放内存时，由内而外。//先释放第二维内存空间for ( i = 0; i < x; i++){free(arr2d[i]);}//再释放第一维内存空间free(arr2d);}

7. Displayboard函数

        打印棋盘：包括行号，列号，分割线

void Displayboard(char** board, int row, int col){system("cls");printf("\n\n");int i, j;//打印列号	printf(BOARDBLANK"   ");for ( i = 1; i <= col; i++){printf("| %-2d", i);if (i == col){printf("|");}}printf("\n");for ( i = 1; i <= row; i++){//打印横线printf(BOARDBLANK"---");for ( j = 1; j <= col; j++){printf("|---");if (j == col){printf("|");}}printf("\n");//打印行号printf(BOARDBLANK"%2d ", i);//打印棋盘内容//因为棋盘多分配了两行两列的内存//而打印，安放炸弹，排雷等操作的范围不包括外围的一圈//所以行列坐标都应该是从1开始的闭区间for (j = 1; j <= col; j++){printf("| %c ",board[i][j]);if (j == col){printf("|");}}printf("\n");//最后一行打印最后一条横线if (i == row){printf(BOARDBLANK"---");for (j = 1; j <= col; j++){printf("|---");if (j == col){printf("|");}}}}printf("\n\n");}

8. Initboard函数

        初始化棋盘

void Initboard(char** board, int rows, int cols, char ch){int i, j;for (i = 0; i < rows; i++){for (j = 0; j < cols; j++){board[i][j] = ch;}}}

9. Setmine函数

        为雷区安放炸弹

void Setmine(char** mineboard, int row, int col, int minenum){int i;int x, y;for (i = 0; i < minenum;){x = rand() % row+1;y = rand() % col+1;if (mineboard[x][y] != '*'){mineboard[x][y] = '*';i++;}}
}

10. Findmine函数

        体现游戏设计思路的主体函数，通过调用游戏具体实现的函数，控制游戏的整个流程。分标记雷位；排雷；判断输赢三大块内容

void Findmine(char** showboard, char** mineboard, int row, int col, int minenum){int x, y;while (1){	//打印展示区Displayboard(showboard, row, col);//接受玩家输入printf("请输入排雷坐标：");fflush(stdin);scanf("%d %d", &x, &y);// # 标记雷位 #if (x == 0 && y == 0){SIGN:printf("请输入标记坐标：");fflush(stdin);scanf("%d %d", &x, &y);if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)//判断坐标是否在范围内{if (showboard[x][y] == '#' || showboard[x][y] == '!')//判断坐标是否被排除或已经被标记{showboard[x][y] = showboard[x][y]=='!'?'#':'!';//如果未被标记就标记，反之取消标记continue;}else{printf("此坐标已排除！\n");goto SIGN;}}else{printf("坐标非法！\n");goto SIGN;}}// # 排雷 #if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)//判断坐标是否在范围内{if (showboard[x][y] == '#')//判断坐标是否被排除{if (mineboard[x][y] != '*')//判断是否是雷{Chain_reflect(showboard, mineboard, row, col, x, y);//触发链式反应}else{//排雷失败打印棋盘Displayboard(showboard, row, col);printf("Bang！\n");printf("排雷失败！\n");break;}}else{printf("此坐标已排除！\n");system("pause");}}else{printf("坐标非法！\n");system("pause");}// # 判断是否完成排雷 #if (Iswin(showboard, row, col, minenum) == 1){Displayboard(showboard, row, col);printf("恭喜你，排雷成功！\n");break;}		}
}

11. get_minenum函数

        检查给定坐标周围位置的雷数，并将雷数转换为char型返回

char get_minenum(char** mineboard, int x, int y){int i, j;int count = 0;for (i = -1; i <= 1; i++){for (j = -1; j <= 1; j++){if (mineboard[x + i][y + j] == '*')count++;}}return count + '0';//count + '0'将int转换为char型返回
}

12. Chain_reflect函数

        连锁反应，实现递归展开的功能

void Chain_reflect(char** showboard, char** mineboard, int row, int col, int x, int y){int i, j;//检查坐标是否在范围内if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col){//判断坐标是否被排除if (showboard[x][y] == '#'){//判断周围是否有雷if (get_minenum(mineboard, x, y) == '0'){//将雷位置为空格showboard[x][y] = ' ';//传递周围雷位for (i = x - 1; i <= x + 1; i++){for (j = y - 1; j <= y + 1; j++){Chain_reflect(showboard, mineboard, row, col, i, j);}}}else{showboard[x][y] = get_minenum(mineboard, x, y);}}	}	return;
}

13. Iswin函数

        判断是否排雷成功

int Iswin(char** showboard, int row, int col, int minenum){//如何判断输赢：遍历展示区统计'#'（未排）和'!'（标记）的数量//如果总数等于雷数，证明玩家已经找出所有的雷位，排雷成功int i, j;int count = 0;for (i = 1; i <= row; i++){for (j = 1; j <= col; j++){if (showboard[i][j] == '#' || showboard[i][j] == '!'){count++;}}}if (count == minenum){return 1;}else{return 0;}
}

四、重难点讲解

1. 二维动态内存空间的分配和释放

        1. 我们知道二维数组名是其元素一维数组的地址，即二维数组名的数据类型为 char(*arr)[10]（数组指针）。

            由于我们并不能确定到底有多少列，也就是说不能确定一维数组的元素个数。所以不能将mineboard和showboard设置成数组指针的类型。

        2. 但是我们可以模仿二维数组的实现方式，即二维数组名是一维数组的地址（char(*arr)[10]）

            而一维数组的地址就是数组首元素的地址（char*），虽然数据类型不同，但两个地址完全相同。

        3. 因此我们可以将mineboard和showboard设置为 char** （二级指针），以showboard为例（假设m行n列）：

            先为showboard分配m个char*类型的元素空间，再为每个char*元素分配n个char类型的元素空间

2.system执行系统命令

        颜色属性由两个十六进制数字指定

        第一个:对应于背景，第二个:对应于前景。

        每个数字可以为以下任何值:

3.关于递归展开的一些问题

•         问题一：为什么要多分配两行两列的内存空间？

        答：调用get_minenum函数统计坐标周围雷数时，如果位置恰好在边脚就会造成越界访问。（Chain_reflect函数也会有类似情况）

                与其分各种情况讨论，不如在最外层多分配一圈内存空间，这样就统一了边角和中间位置的访问方法。

                在下面的问题中，我把最外层多分配的一圈元素简称为“外层元素”。

•         问题二：在Findmine函数中已经判断过坐标的合法性了，为什么在Chain_reflect函数中又要判断一次？

        答：在递归展开的过程中，可能外层元素的坐标传递给下一层函数，如果不加判断直接调用get_minenum函数会造成越界访问。

•         问题三：为什么要在Chain_reflect函数中判断坐标是否被排除（showboard[x][y] == '#'）？

        答：在递归展开的过程中，可能会将其他递归线路已经展开的坐标再次传递给下一层函数，如果不进行判断的话就会出现栈溢出的问题（stack overflow）

五、游戏效果

六、分享交流

        最后将完整源码分享给大家，希望大家能与我在交流中共同学习，共同进步：

https://gitee.com/zty857016148/C_OS_Project/tree/master/Mine_Sweeperhttps://gitee.com/zty857016148/C_OS_Project/tree/master/Mine_Sweeper

        如果大家还有什么问题欢迎提问，我抽空一定回答！

        若是各位大佬发现了代码中的错误或是遗漏之处还请海涵，最好在评论区与我交流助我一臂之力！

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