摘 要： 在簡要介紹掃雷游戲主界面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了一種基于Qt的掃雷游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并在Qt4.3.2和Red Hat Enterprise Linux 4操作系統(tǒng)下成功實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果正確，各項(xiàng)功能達(dá)到游戲要求。該實(shí)現(xiàn)方法對(duì)其他基于Qt的游戲開發(fā)起到拋磚引玉的作用，同時(shí)對(duì)各專業(yè)人員借助Qt快速開發(fā)具備強(qiáng)大計(jì)算功能的專業(yè)應(yīng)用軟件具有重要的意義。
關(guān)鍵詞： Qt；掃雷游戲；事件；信號(hào)與槽
最初以訓(xùn)練鼠標(biāo)操作為目的而設(shè)計(jì)的掃雷游戲是一款經(jīng)久不衰的Windows平臺(tái)休閑游戲。盡管Windows操作系統(tǒng)經(jīng)歷數(shù)次換代,變得越來越龐大、復(fù)雜，但這個(gè)可愛的小游戲在任何版本的Windows操作系統(tǒng)里卻依然保持著原貌,幾乎每個(gè)電腦使用者都接觸過[1]。
Qt是諾基亞開發(fā)的一個(gè)跨平臺(tái)的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架。它為應(yīng)用程序開發(fā)者提供建立藝術(shù)級(jí)的圖形用戶界面所需的所有功能。Qt是完全面向?qū)ο蟮模苋菀讛U(kuò)展，并且允許真正地組件編程。自1996年，Qt進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域，它已經(jīng)成為全世界范圍內(nèi)數(shù)千種成功的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。Qt也是流行的Linux桌面環(huán)境KDE 的基礎(chǔ)。基本上，Qt與X Window上的Motif、Openwin、GTK等圖形界面庫和Windows平臺(tái)上的MFC、OWL、VCL、ATL屬同類型，但Qt具有優(yōu)良的跨平臺(tái)特性、面向?qū)ο蟆⒇S富的API、大量的開發(fā)文檔等優(yōu)點(diǎn)[2]。
本課題是在Linux系統(tǒng)下設(shè)計(jì)并開發(fā)的,設(shè)計(jì)了一款基于Qt環(huán)境的掃雷游戲，使用了C++語言程序。
1 掃雷游戲主界面的設(shè)計(jì)
游戲主界面由菜單、游戲區(qū)、按鈕區(qū)、信息顯示區(qū)等幾部分構(gòu)成，如圖1所示。Qt提供了一套完整的GUI模塊，能夠完成基本的Windows窗體應(yīng)用程序，因此可以簡單地為掃雷程序制作出界面[3]。圖1主要通過子類化QmainWindow創(chuàng)建掃雷游戲應(yīng)用程序用戶界面。Qt還提供了定時(shí)器，能夠完成游戲的計(jì)時(shí)。
2 鼠標(biāo)事件的處理
當(dāng)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵時(shí)，設(shè)置ok_flag_為true，說明此方塊進(jìn)行了翻開操作。如果方塊是地雷，發(fā)出一個(gè)explode()信號(hào)；如果不是地雷，發(fā)出一個(gè)safe()信號(hào)，同時(shí)顯示數(shù)字。這動(dòng)作應(yīng)當(dāng)在ok_flag_無效且mark_flag_也無效的前提下進(jìn)行，因?yàn)槿绻鹢k_flag_有效，則說明此方塊已經(jīng)翻開了，沒有必要重做；如果mark_flag_有效，則說明玩家標(biāo)志此方塊有雷，不應(yīng)該去翻開，否則即為自取滅亡。
點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵進(jìn)行旗幟安插或者移除操作應(yīng)該在ok_flag_無效的前提下進(jìn)行，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)已經(jīng)翻開的方塊，安插毫無意義。
類的定義如下：
class BlockArea:public Qwidget
{
Q_OBJECT
public:
BlockArea(QWidget* parent=0);
private slots:
void slotSafe();
void slotExplode();
private:
int calculateMines(int x,int y)const; //計(jì)算以（x,y）為中心的九宮格內(nèi)的雷數(shù)
private:
QGridLayout* mainLayout;
int row_;
int column_;
int total_block_number_;
int total_mine_number_;
int ok_block_number_;
};
下面是代碼實(shí)現(xiàn)部分：
void
Block::mousePressEvent(QMouseEvent* event)
{
if(event->button()==Qt::LeftButton)
{
if(ok_flag_==false&&mark_flag_==false)
{
ok_flag_=true;
if(mine_flag_==true)
{
setPixmap(QPixmap(":/images/mine.png"));
update();
emit explode();
}else{
setPixmap(QPixmap(":/images/mine_"+QString("%1").
arg
(number_)+".png"));
update();
emit safe();
}
}
}else
if(event->button()==Qt::RightButton){
if(ok_flag_==false){
if(mark_flag_==false){
mark_flag_=true;
setPixmap(QPixmap(":/images/flag.png"));
}else{
mark_flag_=false;
setPixmap(QPixmap(":/images/normal.png"));
}
update();
}
}
}
設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)比較簡單，需要說明的是本文模擬的鼠標(biāo)事件并不是單擊而是按下，這對(duì)于掃雷已經(jīng)足夠了。同時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)信號(hào)函數(shù)沒有實(shí)現(xiàn)，這個(gè)工作會(huì)由moc自動(dòng)完成，因此不必在.cpp中實(shí)現(xiàn)，并且它們永遠(yuǎn)不會(huì)有返回值（即void）。
3 初始化
3.1 雷區(qū)/非雷區(qū)的產(chǎn)生
下面是BlockArea的構(gòu)造函數(shù)：
BlockArea::BlockArea(QWidget* parent)
:QWidget(parent)
{
//下面5行來初始化BlockArea的信息，自定義行數(shù)為10、列數(shù)為10、總格數(shù)為100、雷數(shù)為10。
row_=10;
column_=10;
total_block_number_=row_*column_;
total_mine_number_=10;
ok_block_number_=0;
//下面6行生成一個(gè)具有 total_block_number_個(gè)元素的bool類型的隨機(jī)序列，用來布雷（即確定哪些方塊放雷，哪些不放），因?yàn)镼tAlgorithms中沒有包含打亂序列的算法，故采用C++的STL里的random_shuffle。
bool mine_flag[total_block_number_];
for(int i=0;i<total_mine_number_;i++)
mine_flag[i]=true;
for(int i=total_mine_number_;i<total_block_number_;i++)
mine_flag[i]=false;
std::random_shuffle(mine_flag,mine_flag+total_block_number_);
//下面4行將方塊放進(jìn)布局
mainLayout=new QGridLayout(this);
for(int i=0;i<row_;i++)
for(int j=0;j<column_;j++)
mainLayout->addWidget(new Block(mine_flag[i*column_+j]),i,j);
//下面6行設(shè)置每個(gè)方塊的周圍雷數(shù)，并且將信號(hào)safe()與槽slotSafe()相聯(lián)，信號(hào)explode()與槽slotExplode()相聯(lián)。Block* current_block=static_cast<Block*>(mainLayout->itemAtPosition(i,j)->widget());這句話是獲取布局中位于（i，j）位置處的widget*，將其轉(zhuǎn)換為Block*，static_cast是C++關(guān)鍵字，這里執(zhí)行一個(gè)下行轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
for(int i=0;i<row_;i++){
for(int j=0;j<column_;j++){
Block* current_block=static_cast<Block*>(mainLayout->
itemAtPosition(i,j)->widget());
current_block->setNumber(calculateMines(i,j));
connect(current_block,SIGNAL(safe()),this,SLOT(slotSafe
()));
connect(current_block,SIGNAL(explode()),this,SLOT(slot
Explode()));
}
}
3.2 周邊雷數(shù)的計(jì)算
要計(jì)算（x，y）位置周邊地雷的個(gè)數(shù)，首先需計(jì)算出一個(gè)點(diǎn)，然后判斷此點(diǎn)是否落在BlockArea中，如果落在BlockArea中，再判斷是否是雷，如果是，則計(jì)數(shù)器加1。
int BlockArea::calculateMines(int x,int y)const
{
int number=0;
for(int i=0;i<3;i++)
for(int j=0;j<3;j++)
if( (x-1+i>=0) && (x-1+i<row_) && (y-1+j>=0) && (y-1+j<column_) )
if(static_cast<Block*>(mainLayout->itemAtPosition(x-
1+i,y-1+j)->widget())->isMine())
++number;
return number;
}
該掃雷游戲在Qt4和Red Hat Enterprise Linux 4操作系統(tǒng)上成功實(shí)現(xiàn)，能在Windows和Linux平臺(tái)下運(yùn)行。除能實(shí)現(xiàn)基本的左鍵打開、右鍵標(biāo)記的掃雷功能以外，還能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、自定義游戲難度、作弊、語音提示等擴(kuò)展功能。經(jīng)過試驗(yàn)測(cè)試，界面美觀，結(jié)果正確，各項(xiàng)功能達(dá)到游戲要求。該實(shí)現(xiàn)方法對(duì)其他基于Qt的游戲開發(fā)起到了拋磚引玉的作用，其中的鍵盤、鼠標(biāo)等功能的實(shí)現(xiàn)方法可用于其他Qt編程，同時(shí)對(duì)各專業(yè)人員借助Qt快速開發(fā)具備強(qiáng)大計(jì)算機(jī)功能的專業(yè)應(yīng)用軟件具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳子為.基于Matlab GUI掃雷游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)，2008（24）：85-88.
[2] BLANCHETTE J，SUMMERFIELD M.C++ GUI QT4編程(第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社,2008.
[3] 張建強(qiáng),張秀梅.掃雷游戲策略初探[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)，2004（6）：32-33.
[4] 成潔, 盧紫毅. Linux窗口程序設(shè)計(jì)——Qt精彩實(shí)例分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.
[5] 趙大偉，肖周芳，張艷.從掃雷游戲淺談一些算法問題[J]. 科技信息，2008(29):69.
[6] 錢會(huì)敏，于守秋.自動(dòng)掃雷算法淺談[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009(31)：250.
[7] 劉艷青，蘇桂蓮.基于Qt4的圖形用戶界面程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)（專業(yè)版），2009(3):170-172.