برمجة لعبة XO بـ C++

صناعة لعبة XO باستخدام لغة C++: دليل شامل للمبرمجين

تُعد لعبة XO أو “تيك تاك تو” (Tic-Tac-Toe) من أبسط الألعاب التي يمكن للمبتدئين في البرمجة تنفيذها. لكنها على الرغم من بساطتها، تتيح فهماً عميقاً لمفاهيم البرمجة الأساسية مثل المصفوفات، الحلقات، التفرعات، الدوال، وهياكل التحكم، إضافة إلى المفاهيم الأعمق مثل البرمجة كائنية التوجه إن أردنا تطوير اللعبة لاحقاً. في هذا المقال المفصل، سيتم تناول كيفية برمجة لعبة XO باستخدام لغة C++ بأسلوب علمي، متدرج، وذو بنية نظيفة، مما يسمح بتوسيع اللعبة في المستقبل أو دمجها ضمن مشاريع أكبر.

المقدمة إلى لعبة XO

لعبة XO تُلعب بين لاعبين على شبكة 3×3، حيث يختار كل لاعب رمزًا معينًا، عادةً “X” و”O”. يقوم كل لاعب بالتناوب لوضع رمزه في واحدة من الخانات الفارغة. الهدف هو الحصول على ثلاث علامات متتالية في صف، عمود، أو قطر.

البيئة المطلوبة لتطوير اللعبة

لبناء لعبة XO باستخدام C++، نحتاج إلى:

• مترجم C++: مثل GCC أو MSVC.

• بيئة تطوير متكاملة (IDE): مثل Code::Blocks، Visual Studio، أو حتى محرر بسيط مثل Notepad++.

• نظام تشغيل متوافق: Windows، Linux، أو macOS.

• معرفة أساسية بلغة C++: المتغيرات، الحلقات، الدوال، الجمل الشرطية، المصفوفات.

الهيكلية الأساسية للعبة

لفهم اللعبة بشكل برمجي، يمكن تقسيم المهام كالتالي:

1. تمثيل اللوحة.

2. رسم اللوحة بعد كل حركة.

3. التحقق من صلاحية الحركة.

4. تبديل الأدوار بين اللاعبين.

5. التحقق من فوز أحد اللاعبين أو تعادل.

6. إعادة اللعب أو إنهاء اللعبة.

تمثيل لوحة اللعب

سنستخدم مصفوفة ثنائية الأبعاد ذات أبعاد 3×3 لتمثيل لوحة اللعب. سيكون من الأفضل استخدام مصفوفة من النوع char لتخزين الرموز (“X” أو “O”):

cpp
CopyEdit
char board[3][3] = { {'1','2','3'}, {'4','5','6'}, {'7','8','9'} };

يتم ترقيم الخانات لتسهيل اختيارها من قبل المستخدمين.

طباعة اللوحة على الشاشة

نستخدم دالة لطباعة المصفوفة الحالية بطريقة مرئية ومنظمة:

cpp
CopyEdit
void printBoard() {
    std::cout << "\n";
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        std::cout << " ";
        for(int j = 0; j < 3; j++) {
            std::cout << board[i][j];
            if(j < 2) std::cout << " | ";
        }
        std::cout << "\n";
        if(i < 2) std::cout << "---|---|---\n";
    }
    std::cout << "\n";
}

قراءة إدخال المستخدم والتحقق من صحته

يتم طلب إدخال رقم من المستخدم، ومن ثم يتم التحقق مما إذا كانت الخانة فارغة بالفعل:

cpp
CopyEdit
bool makeMove(char player) {
    int choice;
    std::cout << "Player " << player << ", enter a number (1-9): ";
    std::cin >> choice;

    int row = (choice - 1) / 3;
    int col = (choice - 1) % 3;

    if(choice >= 1 && choice <= 9 && board[row][col] != 'X' && board[row][col] != 'O') {
        board[row][col] = player;
        return true;
    } else {
        std::cout << "Invalid move, try again.\n";
        return false;
    }
}

التحقق من حالة الفوز أو التعادل

نحتاج إلى دالة تتحقق من جميع الصفوف، الأعمدة، والأقطار:

cpp
CopyEdit
char checkWinner() {
    // Rows and Columns
    for(int i = 0; i < 3; i++) {
        if(board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2])
            return board[i][0];
        if(board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i])
            return board[0][i];
    }

    // Diagonals
    if(board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2])
        return board[0][0];
    if(board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0])
        return board[0][2];

    return ' '; // No winner yet
}

التحقق من وجود تعادل

يتم التحقق من انتهاء جميع الخانات دون وجود فائز:

cpp
CopyEdit
bool isDraw() {
    for(int i = 0; i < 3; i++)
        for(int j = 0; j < 3; j++)
            if(board[i][j] != 'X' && board[i][j] != 'O')
                return false;
    return true;
}

منطق التحكم الأساسي للعبة

يمكن تنفيذ الحلقة الأساسية التي تنظم تسلسل الأدوار والتحقق من النتيجة كالتالي:

cpp
CopyEdit
int main() {
    char currentPlayer = 'X';
    char winner = ' ';
    printBoard();

    while(true) {
        if(makeMove(currentPlayer)) {
            printBoard();
            winner = checkWinner();
            if(winner != ' ') {
                std::cout << "Player " << winner << " wins!\n";
                break;
            }
            if(isDraw()) {
                std::cout << "It's a draw!\n";
                break;
            }
            currentPlayer = (currentPlayer == 'X') ? 'O' : 'X';
        }
    }

    return 0;
}

تحسينات إضافية مقترحة

رغم أن ما سبق يشكل لعبة كاملة، إلا أنه يمكن إدخال العديد من التحسينات التي تضيف جودة ومرونة للعبة:

الفوائد التعليمية من مشروع لعبة XO

برمجة لعبة بسيطة مثل XO يمكن أن تحقق مجموعة من الفوائد التعليمية:

• فهم المصفوفات: التعامل مع البيانات الشبكية.

• هيكلية الدوال: فصل المنطق إلى أجزاء منظمة.

• التعامل مع الإدخال والإخراج: استخدام cin و cout بفاعلية.

• استخدام الشروط والتكرار: التحكّم في تدفق البرنامج.

• تعلم التصحيح والتنقيح (Debugging): معرفة الأخطاء المحتملة وتعقبها.

• التحكم بالمنطق البرمجي: وهي مهارة أساسية لأي مبرمج.

الخاتمة

بناء لعبة XO بلغة C++ هو مشروع مثالي للمبتدئين وأصحاب المستويات المتوسطة في البرمجة. يوفر هذا المشروع إطاراً عملياً لفهم البنية البرمجية، تصميم المنطق، وتنفيذ التطبيقات التفاعلية. مع إمكانية التطوير المستمر والتحسينات المتاحة، يمكن أن تتحول هذه اللعبة من نموذج بسيط إلى مشروع تعليمي متكامل.

المراجع

1. Stroustrup, Bjarne. The C++ Programming Language, 4th Edition, Addison-Wesley, 2013.

2. Meyers, Scott. Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs, Addison-Wesley, 2005.