游戲不僅能開發(fā)人的智力，使人頭腦反應靈敏，還能滿足人的精神需求(如冒險、創(chuàng)造力、情感等)，極具娛樂性和趣味性，深受人們的喜愛。隨著消費類電子產業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的嵌入式電子產品走進了千家萬戶，催生出了諸如GBA(GameBoyAdvance)、PSP(Play-StationPortabk)以及最近才在我國上市的iPad等一大批專業(yè)的并且銷量驚人的明星級移動娛樂游戲設備。
然而上述游戲平臺通常造價昂貴，且不具有開放性。例如備受推崇的PSP，開發(fā)授權問題和昂貴的專用開發(fā)套件(軟硬件)使得PSP游戲的開發(fā)門檻很高。這在很大程度上限制了這些游戲平臺的普及。如果利用通用的處理器和常用的嵌入式操作系統(tǒng)(如WinCE、Linux等)構建一種基于以太網(wǎng)或者無線以太網(wǎng)的便攜式的游戲機。則可以吸引大量熟悉C/C++嵌入式編程的工程師或發(fā)燒友制作出各種精彩的游戲，這必將極大地推動這種游戲平臺的普及。而且將平臺進行功能裁剪和批量生產后成本較低，對于中低收入人群來說將是極佳選擇，市場潛力無窮。
本文詳述了這種游戲平臺的硬件構建、互聯(lián)對戰(zhàn)游戲開發(fā)框架和流程，以及從Win32到WinCE進行代碼移植的整個開發(fā)過程，并記錄了開發(fā)過程中積累的經驗，具有很高的借鑒價值。
1硬件平臺
硬件平臺架構如圖1所示。
S3C2410是Samsung公司推出的16/32位RISC處理器，為手持設備和一般類型應用提供了低價格、低功耗、高性能小型微控制器的解決方案。
S3C2410采用了ARM920T內核，0.18μm工藝的CMOS標準宏單元和存儲器單元。它的低功耗、精簡和出色的全靜態(tài)設計特別適用于對低成本和功耗敏感的應用。ARM920T實現(xiàn)了MMU，AMBABUS和Harvard高速緩沖體系結構。這一結構具有獨立的16kB的指令Cache和16kB數(shù)據(jù)Cache，每個都由8字長的行構成。
2套接字編程
2.1WinSock基礎
WinSock是WindowsSockets的縮寫，是Windows環(huán)境下廣泛應用的、開放的、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡編程接口規(guī)范。這里主要使用TCP/IP協(xié)議族實現(xiàn)通信。
基于TCP/IP的套接字有流式套接字(SOCK_STREAM)、數(shù)據(jù)報式套接字(SOCK_DGRAM)、原始式套接字(SOCK_RAW)3種類型，如圖2所示。
TCP協(xié)議是面向連接的網(wǎng)絡協(xié)議，它的連接步驟較多，而且當檢測到數(shù)據(jù)包丟失或錯誤時，會要求發(fā)送端重新發(fā)送，這樣一來就不可避免地引起了傳輸延時。
UDP協(xié)議面向無連接服務，每個分組都攜帶有完整的目的地址，操作簡單，且無傳輸延遲，比較適合要求不高的游戲通信。它的通信時序如圖3所示。
2.2應用程序接口函數(shù)
1)加載套接字庫AfxSocketlnit()
布爾型，參數(shù)缺省值為NULL，在程序結束前自動調用WSACleanup清除套接字。
2)創(chuàng)建套接字socket()
用于創(chuàng)建指定類型的套接字，流式(TCP協(xié)議)SOCK_STREAM或數(shù)據(jù)報式(UDP協(xié)議)SOCK_DGRAM。
3)綁定本地地址bind()
將套接字地址(包括本地主機地址和本地端口地址)與所創(chuàng)建的套接字號聯(lián)系起來，即將名字賦予套接字，以指定本地半相關。
4)接收recvfrom()
在套接字指定的已連接的數(shù)據(jù)報或流套接字上接收輸入數(shù)據(jù)。
5)發(fā)送sendto()
在套接字指定的已連接的數(shù)據(jù)報或流套接字上發(fā)送輸出數(shù)據(jù)。
3Win32下五子棋程序設計
3.1游戲設計思路
游戲開始前有一系列引導步驟，讓用戶選擇游戲模式，并作相應的初始連接，如圖4所示。這些引導步驟可通過添加一系列對話框資源來實現(xiàn)。完成之后進入選擇的游戲模式。
對于單人五子棋游戲，即人機對戰(zhàn)，只需要一個應用程序。當用戶鼠標左擊棋盤時，程序先在相應位置處畫棋子，然后執(zhí)行電腦方策略，實現(xiàn)對戰(zhàn)。
對于雙人五子棋游戲，則需要先運行一個服務器端程序，然后兩個用戶分別運行一個客戶端程序，并與此服務器相連。游戲進行過程中，由服務器執(zhí)行游戲策略，客戶端程序只負責采集鼠標信息和顯示棋子。我們讓用戶A在游戲平臺A上運行服務器端程序，緊接著運行客戶端程序，并與服務器建立Socket連接;然后告訴用戶B服務器的IP地址，讓其在平臺B上運行客戶端程序，并與服務器建立Socket連接;連接成功后就可以開始游戲了。
3.2單人游戲
建立MFC工程，選擇創(chuàng)建單文檔類型的應用程序。添加對話框資源用于選擇游戲模式，并在View類構造函數(shù)中DoModal()。
進入單人模式后的程序開發(fā)流程如圖5所示。
對于某些步驟需要作詳細說明：
3)判斷游戲是否結束
在Doc類中定義私有性質的成員變量intstate[15][10];，用于記錄棋盤上每一格的狀態(tài)：無棋(值為0)、用戶方棋(值為1)、電腦方棋(值為2)，初始值是0。游戲過程中，某一方落棋后立即給state數(shù)組對應成員賦值，下標可由鼠標左鍵消息響應函數(shù)的CPointpoint參數(shù)轉換而來。
對于棋盤上每一個坐標點(i，j)，沿東西、南北、東南西北、東北西南四個方向掃描五個沿途點的狀態(tài)值，若發(fā)現(xiàn)五個相同狀態(tài)相連，則該狀態(tài)(用戶方或電腦方)的棋手獲勝，游戲結束。
4)電腦方下棋策略
對于棋盤上每一個坐標點(i，j)，掃描它的狀態(tài)值state[i][j]，一經發(fā)現(xiàn)不為0，就以此點為起點，沿東、南、西、北、東南、西南、東北、西北8個方向搜索5個棋位。
事先定義針對每個點、每個方向的8個整型數(shù)組(初始值賦為0)：
對于坐標點(i，j)，搜索過程中若遇到具有相同狀態(tài)的點(m，n)，則對應方向數(shù)組的[i][j]成員的值增加，遇到不同狀態(tài)點則減小。保存8個中絕對值最大的。
上述操作完后，比較所有點存的值，絕對值最大的說明以該點起始的某個方向己方棋子相連較多，或者對方棋子相連較多，最適合落子。
3.3雙人游戲
從游戲開始到結束，客戶端與服務器的交互過程如圖6所示。
3.3.1服務器端程序
創(chuàng)建基于對話框的MFC工程。
在App類的BOOLInitInstance()中加載套接字庫：AfxSocketInit();
在Dlg類的BOOLOnInitDialog()中初始化套接字，包括新建和綁定套接字：socket()、bind();
在對話框上畫兩個按鈕控件：“連接用戶”和“開始游戲”。
開發(fā)流程如圖7所示。
對于某些步驟需要作詳細說明：
1)開辟線程
如果讓服務器一直recvfrom()，則主線程將一直執(zhí)行此函數(shù)，造成消息擁堵，從而導致其他事件難以響應，因此選擇開辟新線程在后臺接收客戶端信息，合理分配系統(tǒng)資源。
開辟線程的過程如下：
①定義要傳送給線程的全局性質的結構體RECVPARAM，成員為Dlg類指針類型變量。
②定義RECVPARAM結構體變量pRecvParam，并把當前工程的Dlg類指針賦給其成員;創(chuàng)建線程，把pRecvParam傳遞給線程;然后關閉線程。
③在線程回調函數(shù)中接收傳遞來的變量pRecvParam，然后就可以調用Dlg類的成員來實現(xiàn)功能。
2)信息格式
①客戶端連接信息
格式隨意的字符串，目的是讓服務器端接收到數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)客戶端IP地址。我們發(fā)的是“0000”。
②客戶端下棋信息
信息格式：用戶標識(1位)、落子橫坐標(2位)、落子縱坐標(2位)。
其中，用戶標識位1代表先手(白方)，0代表后手(黑方)。
③服務器端發(fā)送信息
指導客戶端畫棋子以及顯示狀態(tài)。
信息格式：用戶標識(1位)、落子橫坐標(2位)、落子縱坐標(2位)、游戲狀態(tài)(1位)。
其中，前5位與從客戶端接收的相同：游戲狀態(tài)位1表示游戲結束，0表示游戲未結束。
3.3.2客戶端程序
創(chuàng)建基于單文檔的MFC工程。
在App類的BOOLInitInstance()中加載套接字庫：AfxSocketInit();
添加對話框資源CDlgMode，用于選擇游戲模式：
添加對話框資源CDlgLink，用于連接服務器;并在其上畫一個IP地址控件，用于填寫服務器IP;在確定按鈕的響應函數(shù)中初始化套接字socket()、bind()，并向服務器發(fā)送連接請求sendto();
在View類構造函數(shù)中將模式選擇對話框DoModal()，選擇進入雙人模式，之后的程序開發(fā)流程如圖8所示。
4代碼移植
4.1WindowsCE簡介
WindowsCE是基于Win32API重新開發(fā)的新型信息設備平臺，具有模塊化、結構化和基于Win32應用程序接口以及與處理器無關等特點。大量用戶對于Windows操作方式和編程的熟悉，是WindowsCE作為嵌入式操作系統(tǒng)迅速發(fā)展的最大的優(yōu)勢，也是選擇的原因。
4.2代碼移植
安裝WinCE5.0的標準SDK，在VS2008開發(fā)環(huán)境下創(chuàng)建智能設備的MFC工程，選擇基于對話框或單文檔的應用程序，并選擇剛剛安裝的標準SDK平臺。工程創(chuàng)建完成后，將在Win32下開發(fā)的代碼按同樣的方式轉移過來，然后編譯，修改錯誤。
WinCE是Unicode環(huán)境，盡管WinCE支持ASCII功能來進行文件交換，但是WinCE的本地文件格式是Unicode。所以，要將字符串轉換為UmcMe才能使用。另外就是代碼移植過程中丟三落四的粗心錯誤。以下列舉代碼移植過程中遇到的問題及解決方法：
1)某些函數(shù)發(fā)生變化，不再識別ASCII碼字符或字符串，例如MessageBox，其字符串參數(shù)必須經_T(“”)轉換成Unicode;另外Cstring類不要輕易使用;
2)某些功能使用不同函數(shù)，例如整型轉字符串型，由函數(shù)itoa變?yōu)開itoa_s;
3)智能設備項目中沒有IP地址控件，用編輯框代替，多了些字符串拼接、轉換的工作;
4)不要忘了使客戶端與服務器端的端口號保持一致。
5硬件調試及結果
5.1PC與ARM板連接
1)平臺連接
通過網(wǎng)線相連，然后指定網(wǎng)關地址和IP地址。指定方法如下：本地連接一>點右鍵看屬性—>雙擊“Internet協(xié)議(TCP/IP)”一>使用下面的IP地址，自己填寫即可。特別注意，當兩臺機器直接用網(wǎng)線相連而不使用路由器時，必須同一個網(wǎng)關才可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換?？赏ㄟ^ping命令測試網(wǎng)絡是否連通。
2)運行游戲
利用同步軟件MicrosoftAcfiveSync將開發(fā)的WinCE5.0下游戲程序傳到ARM平臺中，即可在上面運行。
5.2ARM板與ARM板連接
與上述過程類同。
6結論
經實際操作驗證，這種多人游戲開發(fā)方式(多線程)使得資源占用率很低，S3C2410處理器完全可以勝任，整個游戲運行流暢。游戲平臺可以通過有線方式互聯(lián)，也可以通過無線方式互聯(lián)，操作簡單，使用方便。而且這種游戲平臺具有很高的開放性，利用上述的開發(fā)框架可以輕易開發(fā)出更多更好玩的游戲。
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