Gobang_by_Temmie

简介 (Introduction)

这是一款功能完整的桌面五子棋应用程序，展示了现代C++与Qt框架的综合应用。项目基于 Qt 5.12 (C++11) 开发，实现了人机对战、本地双人、局域网联机三种游戏模式。AI采用评分表算### Controls:

• Select the battle mode on the main screen.
• Make a move by clicking the mouse (hint marks will appear at possible move locations).
• In local battle mode, all operations can be performed using the mouse.
• In online battle mode, enter the server's IP address and port number.
• When creating a server, the window title will display the IPv4 address (if available), and the port number can be adjusted.

编译与运行 (Build & Run)

环境要求 (Requirements)

• Qt: 5.12+ (推荐 5.15)
• 编译器:
  • Windows: MSVC 2017+ / MinGW
  • Linux: GCC 7+
  • macOS: Clang
• C++标准: C++11

编译步骤 (Build Steps)

方法一: Qt Creator

1. 打开 Qt Creator
2. File → Open File or Project
3. 选择 GoBang_by_Temmie/GoBang_by_Temmie.pro
4. 配置 Kit (编译器和Qt版本)
5. 点击 Build 或按 Ctrl+B
6. 点击 Run 或按 Ctrl+R

方法二: 命令行编译

# 生成 Makefile
qmake GoBang_by_Temmie.pro

# Windows (MSVC)
nmake

# Windows (MinGW) / Linux / macOS
make

# 运行
./GoBang_by_Temmie  # Linux/macOS
GoBang_by_Temmie.exe  # Windows

Windows 用户快速体验

📦 下载 Release 中的预编译 .exe 文件，解压后直接运行。

项目特色 (Highlights)

✨ 代码质量

• ✅ 模块化设计，低耦合高内聚
• ✅ 清晰的命名规范和注释
• ✅ 合理使用STL容器和Qt容器
• ✅ 遵循Qt信号槽最佳实践
• ✅ 资源文件统一管理 (.qrc)

🎯 技术亮点

• 评分表AI: 不依赖搜索树，性能优秀
• TCP网络编程: 完整的客户端-服务器架构
• 自定义绘图: QPainter实现专业棋盘渲染
• 跨平台支持: 基于Qt，一次编写多平台运行
• 事件驱动: 利用Qt信号槽实现异步通信

📚 学习价值

适合学习以下技术点：

• Qt Widgets 界面开发
• Qt Network 网络编程
• C++ 面向对象设计
• 游戏逻辑与AI算法
• 自定义控件绘制
• 多模块项目组织

This is a feature-complete desktop Gobang (Five-in-a-Row) application demonstrating comprehensive use of modern C++ and Qt framework. Built with Qt 5.12 (C++11), it implements three game modes: AI battle, local multiplayer, and LAN multiplayer. The AI uses a scoring table algorithm with 8-direction pattern recognition for intelligent moves, providing challenging gameplay without deep search algorithms.

技术栈 (Tech Stack)

核心技术 (Core Technologies)

• 语言 (Language): C++11
• 框架 (Framework): Qt 5.12
  • Qt Widgets (GUI)
  • Qt Network (TCP通信)
  • Qt Core (信号槽机制)
• 设计模式 (Design Patterns): 模块化架构、信号槽、MVC
• 网络协议 (Network): TCP/IP
• 构建系统 (Build): qmake

项目架构 (Architecture)

├── BoardParams      # 棋盘参数与常量定义
├── GameCore         # 游戏核心逻辑与状态管理
├── ScoreEngine      # AI评分引擎
├── GameWindow       # 游戏主窗口与棋盘渲染
├── LanBattle        # 局域网客户端
└── NetServer        # 网络服务器

核心功能 (Core Features)

🎮 三种游戏模式

1. 人机对战 (AI Mode): 基于评分表的智能AI对手
2. 本地双人 (Local Mode): 单机双人对战
3. 联网对战 (LAN Mode): 局域网多人在线对战

🤖 AI算法实现

• 算法类型: 评分表法 (Scoring Table Algorithm)
• 核心策略:
  • 八方向全局扫描 (横、竖、斜 × 正反)
  • 棋型识别 (活二、活三、死三、活四、死四、活五)
  • 攻防评分机制
  • 动态最优落点选择
• 性能特点:
  • 无需深度搜索，响应迅速
  • 完全遍历评分，策略稳定
  • 适合15×15标准棋盘

🌐 网络功能

• TCP/IP通信: 使用QTcpSocket/QTcpServer
• 服务器模式:
  • 自动显示本机IPv4地址
  • 可自定义端口号
  • 支持多客户端连接管理
• 客户端模式:
  • 连接指定服务器IP和端口
  • 实时棋步同步
  • 断线检测与处理

🎨 界面设计

• 自定义QPainter棋盘绘制
• 鼠标悬停提示
• 实时游戏状态显示
• 玩家信息展示
• 流畅的交互体验

技术实现细节 (Technical Implementation)

📊 AI评分算法详解

评分规则表 (Scoring Rules):

棋型	连子数	空位情况	进攻分	防守分	描述
活五	4+	-	10100	10000	必胜棋型
活四	3	两端空	110	100	下一步成五
死四	3	一端空	60	55	需要封堵
活三	2	两端空	50	40	潜在威胁
死三	2	一端空	25	30	有限威胁
活二	1	-	10	10	初步形成

算法流程:

1. 遍历所有空位置 (O(n²))
2. 对每个位置进行八方向扫描
3. 统计连子数和空位数
4. 根据规则表累加分数
5. 选择最高分位置落子

代码示例:

// 核心评分逻辑 (scoreEngine.cpp)
scoreMapVec = engine.calculateScoreEngine(gameMapVec, scoreMapVec);
// 遍历八方向，计算玩家威胁和AI优势
for (int y = -1; y <= 1; y++)
    for (int x = -1; x <= 1; x++)
        // 延伸4格，识别棋型

🏗️ 模块设计

1. BoardParams - 参数配置层

const int ChessBoardSize = 15;      // 15×15标准棋盘
const int ChessBlockSize = 40;      // 格子大小
enum GameType { LOCAL_PERSON, NET_PERSON, BOT };
enum GameStatus { PLAYING, WIN, LOSE, DRAW, FREE };

2. GameCore - 核心逻辑层

• 状态管理: std::vector<std::vector<int>> gameMapVec
• 玩家系统: user 结构体封装玩家信息
• 胜负判断: 五方向连珠检测
• 模式切换: 支持三种游戏类型

3. ScoreEngine - AI引擎层

• 输入: 当前棋盘状态
• 输出: 评分地图
• 特点: 纯函数式设计，无状态依赖

4. GameWindow - 视图层

• 继承 QMainWindow
• 重写 paintEvent 自定义绘图
• 重写 mouseMoveEvent/mouseReleaseEvent 处理交互
• 使用 Qt 信号槽实现模块间通信

5. 网络层 (LanBattle + NetServer)

// 服务器端
QTcpServer *m_s;
QVector<UserConnection*> Tcp_List;  // 连接管理

// 客户端
QTcpSocket *tcp;
// 数据序列化传输

🔄 数据流转

用户点击 → GameWindow::mouseReleaseEvent
    ↓
GameCore::actionByPerson/AI/Net
    ↓
updateGameMap (更新棋盘状态)
    ↓
isWin / isDraw (胜负判断)
    ↓
paintEvent (重绘界面)

网络模式数据流:

Client1 → LanBattle → TCP → NetServer → TCP → LanBattle → Client2

体验 (Experience)

Windows用户:

可以下载已发布的 .exe 文件，直接运行。

编译源代码:

通过Qt打开源程序目录下的 GoBang_by_Temmie.pro 文件，直接编译运行。

操作说明 (Controls):

• 在主界面选择对战模式
• 落子：点击鼠标（落子点会有提示标记）
• 本地对战模式：使用鼠标完成所有操作
• 联网对战模式：输入服务器IP地址和端口号
• 服务器创建时，窗口标题显示IPv4地址（如果有），可以修改端口号

Controls:

• Select the battle mode on the main screen.
• Make a move by clicking the mouse (hint marks will appear at possible move locations).
• In local battle mode, all operations can be performed using the mouse.
• In online battle mode, enter the server’s IP address and port number.
• When creating a server, the window title will display the IPv4 address (if available), and the port number can be adjusted.

我学到了什么？ (What I Learned)

我学习了Qt平台的基础操作，如何进行多文件编程、网络编程，并加深了对C++类编程的理解。通过实现AI评分算法，掌握了游戏AI的基本思路；通过网络模块开发，理解了TCP通信和客户端-服务器架构；通过自定义绘图，学会了Qt的绘图系统。

I learned fundamental Qt operations, multi-file programming, and network programming, deepening my understanding of C++ OOP. By implementing the AI scoring algorithm, I grasped the basics of game AI; through network module development, I understood TCP communication and client-server architecture; through custom drawing, I mastered Qt's painting system.

演示视频 (Demo Videos)

• 观看演示视频 (Bilibili)
• Watch Demo Video (YouTube)

项目统计 (Project Stats)

• 代码行数: ~2000+ lines
• 模块数量: 6 个核心模块
• 文件数量: 24+ 个源文件
• 支持平台: Windows / Linux / macOS
• 开发周期: 2023年上半年
• 最后更新: 2023/06/30

技术栈详细 (Tech Stack Details)

Qt 模块使用

模块	用途	关键类
Qt Core	核心功能、信号槽	QObject, QString, QVector
Qt Widgets	GUI界面	QMainWindow, QLabel, QPainter
Qt Network	网络通信	QTcpSocket, QTcpServer
Qt Gui	事件处理	QMouseEvent, QPaintEvent

C++ 特性应用

• STL容器: std::vector, std::stack, std::string
• C++11: nullptr, auto, enum class
• OOP: 继承、多态、封装
• 结构体: user 数据封装

文件结构说明 (File Structure)

GoBang_by_Temmie/
├── main.cpp                    # 程序入口
├── mainwindow.{h,cpp,ui}       # 主窗口（模式选择）
├── icon.{qrc,rc}               # 图标资源
├── logo.ico                    # 应用图标
├── BoardParams/                # 参数模块
│   ├── boardParams.h           # 常量、枚举定义
│   └── boardParams.cpp
├── GameCore/                   # 核心逻辑
│   ├── gameCore.h              # 游戏状态、规则
│   └── gameCore.cpp            # 落子、判断逻辑
├── ScoreEngine/                # AI引擎
│   ├── scoreEngine.h           # 评分接口
│   └── scoreEngine.cpp         # 评分算法实现
├── GameWindow/                 # 游戏窗口
│   ├── gameWindow.h            # 界面、交互
│   └── gameWindow.cpp          # 绘图、事件处理
├── LanBattle/                  # 联网客户端
│   ├── lanBattle.{h,cpp,ui}    # 连接服务器
│   └── ...                     # TCP通信
├── NetServer/                  # 网络服务器
│   ├── netServer.{h,cpp,ui}    # 服务器管理
│   └── userConnection.{h,cpp}  # 连接管理
└── GoBang_by_Temmie.pro        # 项目配置文件

更新 (Updates)

模块更新历史

• v1.0 (2023/06/30) - 初始版本发布
  • ✅ 完成三种游戏模式
  • ✅ 实现评分表AI
  • ✅ 完成局域网对战功能
  • ✅ 添加图标和资源文件

模块说明

• BoardParams模块: 棋盘和游戏参数配置中心
• GameCore模块: 核心游戏逻辑与状态机
• GameWindow模块: 主游戏界面与交互
• LanBattle模块: 局域网对战客户端
• NetServer模块: 网络服务器与连接管理
• ScoreEngine模块: AI评分表引擎

开源协议 (License)

本项目采用 MIT License 开源协议。

• ✅ 可自由使用、修改、分发
• ✅ 可用于商业用途
• ✅ 需保留原作者版权声明

详见 LICENSE 文件。

联系方式 (Contact)

• GitHub: @OlyMarco
• 项目地址: GoBang_by_Temmie

致谢 (Acknowledgments)

感谢 Qt 社区提供的优秀框架和文档支持！

Thanks to the Qt community for the excellent framework and documentation support!

⭐ 如果这个项目对您有帮助，请给个 Star！

⭐ If this project helps you, please give it a Star!

Made with ❤️ by Temmie | 2023