C++课程设计

### C++课程设计知识点解析 #### 一、课题设计的内容与主要功能 1. **题目内容**：本项目要求设计并实现一个C++程序来模拟一个投掷双骰子的游戏。游戏规则简单明了，玩家每次投掷两颗骰子（每颗骰子有六个面，分别标有1至6的数字），根据首次投掷的结果来决定游戏的后续进程。如果首次投掷的总点数为7或11，则玩家立即获胜；如果是2、3或12，则玩家立即输掉游戏；如果首次投掷的总点数是4、5、6、8、9或10，则这个总点数就成为玩家的目标点数，玩家需要再次投掷骰子，并且只有当再次投掷的总点数与目标点数一致时才获胜，如果再次投掷的总点数为7则输掉游戏，或者连续六次未能达到目标点数也视为输掉游戏。 2. **功能**：程序应具备以下功能： - 随机生成两颗骰子的点数并相加。 - 根据投掷结果判断玩家是获胜、失败还是平局。 - 提供三个操作选项：获取帮助、玩一局游戏、退出游戏。 - 显示游戏结果和玩家的输赢情况统计。 #### 二、课题分析 1. **项目的实现方法**：为了实现这一游戏，项目采用了结构化编程的方法。明确软件的功能需求——即“做什么”，然后确定如何实现这些功能——即“怎么做”。整个程序由`main()`函数、一个实用程序包`utility.h`以及游戏逻辑文件`dice_game.h`组成。 - 在`main()`函数中，创建了`DiceGame`类的一个实例`objGame`，并通过调用类的构造函数初始化游戏，并开始游戏流程。 - `Game()`函数负责处理游戏的主要逻辑，包括显示游戏菜单、根据玩家的选择执行相应操作（如显示帮助、进行一轮游戏等）。 - 在游戏过程中，利用`utility.h`中的`Rand`类设置随机数种子，并通过`RollDice()`函数模拟骰子投掷过程。 2. **类的声明**：在`dice_game.h`中定义了一个名为`DiceGame`的类，用于封装游戏的核心逻辑。该类包含了一些必要的数据成员和成员函数： - 数据成员：记录胜利次数(`numOfWin`)、失败次数(`numOfLose`)和平局次数(`numOfTie`)。 - 成员函数： - `RollDice()`：模拟一次骰子投掷，返回两个骰子的总点数。 - `Help()`：显示游戏规则的帮助信息。 - `Show()`：显示玩家的输赢统计信息。 - 构造函数和析构函数：初始化游戏状态和清理资源。 3. **核心算法及其实现代码**： - **模拟骰子投掷**：`RollDice()`函数模拟了一次骰子投掷的过程。该函数内部定义了两个整型变量`numOfDice1`和`numOfDice2`来表示两颗骰子的点数，通过调用`Rand::GetRand(6)`生成1到6之间的随机数，进而得到两颗骰子的点数。最终，计算这两个点数的总和作为函数的返回值。 ```cpp int DiceGame::RollDice() { int numOfDice1 = 1 + Rand::GetRand(6); // 模拟第一颗骰子的点数 int numOfDice2 = 1 + Rand::GetRand(6); // 模拟第二颗骰子的点数 int sum = numOfDice1 + numOfDice2; // 计算两颗骰子的总点数 cout << "选手掷骰子: " << numOfDice1 << " + " << numOfDice2 << " = " << sum << endl; // 输出结果 return sum; // 返回总点数 } ``` #### 三、主要功能的实现步骤 1. 初始化游戏状态：创建`DiceGame`类的实例，并通过调用构造函数初始化游戏。 2. 显示游戏菜单：提供三个选项供玩家选择（获取帮助、玩一局游戏、退出游戏）。 3. 根据玩家选择执行相应操作： - 如果玩家选择了“获取帮助”，则调用`Help()`函数显示游戏规则。 - 如果玩家选择了“玩一局游戏”，则调用`RollDice()`函数进行一次骰子投掷，并根据结果更新游戏状态（胜利、失败或平局）。 - 如果玩家选择了“退出游戏”，则调用`Show()`函数显示玩家的输赢统计信息，并结束游戏。 4. 重复上述步骤，直到玩家选择退出游戏。 #### 四、程序测试 1. **测试计划**：为了确保程序的正确性，需要对程序进行一系列的测试。测试主要包括以下几个方面： - 随机数生成：验证`Rand::GetRand(6)`函数能否正确生成1到6之间的随机数。 - 骰子投掷逻辑：检查`RollDice()`函数的逻辑是否正确，包括点数的计算和返回。 - 游戏流程控制：测试游戏的整个流程是否顺畅，包括游戏选项的显示、玩家的选择处理以及游戏结果的统计。 2. **测试过程**：在测试过程中，需要覆盖所有可能的游戏路径，包括玩家获胜、失败和连续平局的情况。同时，还需要验证程序的异常处理机制，确保程序在遇到错误输入时能够妥善处理。 #### 五、总结 本项目通过设计和实现一个简单的投掷双骰子游戏，不仅加深了学生对C++语言的理解，还锻炼了学生的编程能力和问题解决能力。通过该项目的学习和实践，学生能够掌握面向对象编程的基本思想和技术，包括类的设计、构造函数和析构函数的使用、成员函数的定义等。此外，通过游戏的设计和测试，学生还能学习到软件工程中的基本概念和方法，例如需求分析、设计模式、测试方法等。 #### 六、参考书籍 - [C++ Primer Plus](https://www.scribd.com/document/359929851/C-Primer-Plus-6th-Edition) - [Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs](https://www.amazon.com/Effective-C-Specific-Improve-Programs/dp/0201310053) #### 七、附件 - **程序的源代码**：完整的源代码见附件部分，包括`main.cpp`、`dice_game.h`、`utility.h`等文件。 - **评分表**：评分表中列出了项目的各项评价标准和得分情况，以帮助学生了解自己的表现。