[人工智能]十分钟开发出神经网络五子棋（二）

前面介绍了“控制台版本的神经网络五子棋”的开发过程，本文继续介绍MFC对话框版本的例程。

1.MFC对话框版本的神经网络五子棋

（1）创建项目

运行Visual Studio 2015，选择菜单“文件-->新建-->项目”，在对话框的左侧选择“已安装-->模板-->Visual C++-->MFC”，在右侧选择“MFC应用程序”，并选定项目保存的位置和项目名称（此处项目名为test，保存在桌面），如下图所示：

?点击“确定”按钮，在弹出的对话框的左侧选择“应用程序类型”，右侧选择“基于对话框”，并取消“安全开发生命周期(SDL)检查”的选择，详细如下图所示：

点击“完成”按钮，至此完成了项目的创建，显示如下：

（2）界面（GUI）设计

本例需要一个显示棋盘的控件、一个按钮用来落子、一个按钮用来保存模型数据。故而，删除中间对话框上已有的“TODO：在此防止对话框控件”控件和确定、取消按钮；从上图右侧“工具箱”中将“Picture Control”?拖拽到中间的对话框上，调整大小，右键该控件，在右键菜单中选择“属性”，在弹出的属性框中找到ID，并将其修改为IDC_BOARD，如下图：

?同理，从工具箱中将Button拖拽到对话框上，修改其ID为IDC_NEXT，同时在属性框中修改其"Caption"为“下一步”，如下图所示：

?重复以上操作，再添加一个按钮，修改ID为IDC_SAVE，修改其Caption为“保存”，用来保存模型数据，结果如下图所示：

另外，如果需要支持玩多局游戏，则需要再添加一个按钮用来新开始一局游戏。操作同上，再添加一个按钮，修改其ID为IDC_START，修改其Caption为“开始新游戏”，结果如下图所示：

（3）导入SDK

?如前文所述一样，打开源代码所在的目录，将SDK文件（AIWZQDll.dll、AIWZQDll.lib、Inter.h）拷贝到该目录，如下图：

?

?然后，在解决方案资源管理器中右击test项目，在右键菜单中选择“添加-->现有项” ，在弹出的对话框中选中Inter.h并点击“添加”按钮即可。

（4）初始化神经网络

在解决方案资源管理器中双击testDlg.cpp文件，在显示的代码头部添加以下代码来引入SDK：

#include "Inter.h"
#pragma comment(lib, "AIWZQDll.lib")

显示如下：

在该文件中找到CtestDlg::OnInitDialog()函数，并添加Login()函数和InitFromModelFile()函数的调用来初始化网络模型：

	Login("user", "password");
	if (!InitFromModelFile("model.mod"))	//使用模型文件初始化
		AfxMessageBox(_T("初始化失败"));

结果显示如下：

其中的user和password是调用确定性神经网络所使用的用户名和密码，可以在官网www.gnxxkj.com下载客户端软件进行用户注册，并将注册的用户名和密码填至此处。?如果没有神经网络模型，也可以使用“棋盘大小”、“几连子获胜”这样的参数来调用InitWithoutModel()函数：

InitWithoutModelFile(15, 15, 5);

此处表示从空模型开始，创建15x15大小棋盘上的五子棋游戏，若要创建六子棋则将函数的第三个参数从5改为6即可。注：若使用已有模型，在模型中已经包含了棋盘大小和几连子获胜这样的信息。

（5）实现“开始新游戏”

打开testDlg.h文件，添加如下代码来定义棋盘变量：

CStatic m_objBoard;

结果如下图所示：

?在testDlg.cpp文件中找到CtestDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)并添加如下代码来将变量m_objBoard的值绑定到ID为IDC_BOARD的控件上显示：

DDX_Control(pDX, IDC_BOARD, m_objBoard);

结果如下图所示：

?在前面的界面上找到“开始新游戏”按钮，双击该按钮，会自动添加该按钮的单击事件，即CtestDlg::OnBnClickedStart()函数，在该函数内添加以下代码来初始化游戏数据：

	StartNewGame();
	DrawBoard(&m_objBoard);

结果如下图所示：

至此，可以运行程序，并点击“开始新游戏”按钮，结果如下所示：

（6） 实现“下一步”

同理，找到“下一步”按钮，双击它来自动添加该按钮的单击事件，即CtestDlg::OnBnClickedNext()函数，在该函数内添加以下代码来调用神经网络落子并显示：

    if (!SetPieceByAIAndShow(&m_objBoard))
	{
		AfxMessageBox(_T("积分不足或网络问题，请确保网络畅通且积分充足（若是积分不足，充值后可继续本次对局）"));
        return;
	}

若需要用鼠标落子而非让AI落子，可调用SDK中的bool SetPieceWithGUI(CStatic* pCtrlBoard, int nCursorXInCtrl, int nCursorYInCtrl);函数，传入棋盘变量和鼠标单击位置的屏幕坐标即可。在落子之后添加以下代码来判断游戏是否已经结束，以及谁获得了胜利：

	if (IsGameOver())
	{
		int nWinner = GetWinner();
		switch (nWinner)
		{
		case -1:
			AfxMessageBox(_T("黑棋获胜"));
			break;
		case 1:
			AfxMessageBox(_T("白棋获胜"));
			break;
		case 0:
			AfxMessageBox(_T("平局"));
		}
	}

结果如下图所示：

至此，对话框版本的神经网络五子棋已基本完成，可以运行程序，点击“开始新游戏”按钮，然后不断点击“下一步”按钮来落子（每次点击都会预测并落一子），如下图所示：

?此时游戏结束，白棋获胜。可以点击“开始新游戏”来重新开始一局游戏。

（7）实现“保存”

同上，找到“保存”按钮，双击它来自动添加该按钮的单击事件，即CtestDlg::OnBnClickedSave()函数，在该函数内添加以下代码来保存神经网络模型和本次对弈的每步落子信息：

	SaveModel("model.mod");//保存当前已学习出的模型，供后续初始化使用，以便不断学习进化
	SaveSteps("data.txt");	//保存本次对局的棋局数据：从第一步到最后一步落子的位置（x和y）和落子人（-1或1）

结果如下图所示：

?（8）至此，全部代码已经完成，可以运行看效果了。其中若有部分内容简略的，有可能已经在上一篇“控制台版本的神经网络五子棋”中进行了详细介绍，可以参考上一篇博客。

（9）界面附带控制

在程序刚开始运行时，由于尚未开始游戏，所以“保存”和“下一步”按钮的点击是无效的，因而可以在CtestDlg::OnInitDialog()中添加以下代码来禁用这两个按钮：

GetDlgItem(IDC_NEXT)->EnableWindow(false);
GetDlgItem(IDC_SAVE)->EnableWindow(false);

然后在“开始新游戏”按钮的单击事件响应函数中添加以下代码来启用“保存”和“下一步”按钮：

	GetDlgItem(IDC_NEXT)->EnableWindow(true);
	GetDlgItem(IDC_SAVE)->EnableWindow(true);

更复杂的控制逻辑可以根据自己的需要来设定，比如说，游戏开始后尚未结束前禁用“开始新游戏”按钮，但在游戏结束时启用该按钮；在游戏结束时禁用“下一步”按钮等等。

（10）完整代码如下

// testDlg.h : 头文件
//

#pragma once


// CtestDlg 对话框
class CtestDlg : public CDialogEx
{
// 构造
public:
	CtestDlg(CWnd* pParent = NULL);	// 标准构造函数

// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
	enum { IDD = IDD_TEST_DIALOG };
#endif

	protected:
	virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);	// DDX/DDV 支持


// 实现
protected:
	HICON m_hIcon;
	CStatic m_objBoard;

	// 生成的消息映射函数
	virtual BOOL OnInitDialog();
	afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
	afx_msg void OnPaint();
	afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
	DECLARE_MESSAGE_MAP()
public:
	afx_msg void OnBnClickedStart();
	afx_msg void OnBnClickedNext();
	afx_msg void OnBnClickedSave();
};

// testDlg.cpp : 实现文件
//

#include "stdafx.h"
#include "test.h"
#include "testDlg.h"
#include "afxdialogex.h"

#include "Inter.h"
#pragma comment(lib, "AIWZQDll.lib")


#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif


// 用于应用程序“关于”菜单项的 CAboutDlg 对话框

class CAboutDlg : public CDialogEx
{
public:
	CAboutDlg();

// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
	enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
#endif

	protected:
	virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);    // DDX/DDV 支持

// 实现
protected:
	DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialogEx(IDD_ABOUTBOX)
{
}

void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialogEx)
END_MESSAGE_MAP()


// CtestDlg 对话框



CtestDlg::CtestDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/)
	: CDialogEx(IDD_TEST_DIALOG, pParent)
{
	m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}

void CtestDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
	CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
	DDX_Control(pDX, IDC_BOARD, m_objBoard);
}

BEGIN_MESSAGE_MAP(CtestDlg, CDialogEx)
	ON_WM_SYSCOMMAND()
	ON_WM_PAINT()
	ON_WM_QUERYDRAGICON()
	ON_BN_CLICKED(IDC_START, &CtestDlg::OnBnClickedStart)
	ON_BN_CLICKED(IDC_NEXT, &CtestDlg::OnBnClickedNext)
	ON_BN_CLICKED(IDC_SAVE, &CtestDlg::OnBnClickedSave)
END_MESSAGE_MAP()


// CtestDlg 消息处理程序

BOOL CtestDlg::OnInitDialog()
{
	CDialogEx::OnInitDialog();

	// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。

	// IDM_ABOUTBOX 必须在系统命令范围内。
	ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
	ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);

	CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
	if (pSysMenu != NULL)
	{
		BOOL bNameValid;
		CString strAboutMenu;
		bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
		ASSERT(bNameValid);
		if (!strAboutMenu.IsEmpty())
		{
			pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
			pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
		}
	}

	// 设置此对话框的图标。  当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
	//  执行此操作
	SetIcon(m_hIcon, TRUE);			// 设置大图标
	SetIcon(m_hIcon, FALSE);		// 设置小图标

	// TODO: 在此添加额外的初始化代码
	Login("user", "password");
	InitWithoutModelFile(15, 15, 5);
	//if (!InitFromModelFile("model.mod"))	//使用模型文件初始化
	//	AfxMessageBox(_T("初始化失败"));

	GetDlgItem(IDC_NEXT)->EnableWindow(false);
	GetDlgItem(IDC_SAVE)->EnableWindow(false);

	return TRUE;  // 除非将焦点设置到控件，否则返回 TRUE
}

void CtestDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
	if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
	{
		CAboutDlg dlgAbout;
		dlgAbout.DoModal();
	}
	else
	{
		CDialogEx::OnSysCommand(nID, lParam);
	}
}

// 如果向对话框添加最小化按钮，则需要下面的代码
//  来绘制该图标。  对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序，
//  这将由框架自动完成。

void CtestDlg::OnPaint()
{
	if (IsIconic())
	{
		CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文

		SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);

		// 使图标在工作区矩形中居中
		int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
		int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
		CRect rect;
		GetClientRect(&rect);
		int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
		int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;

		// 绘制图标
		dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
	}
	else
	{
		CDialogEx::OnPaint();
	}
}

//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSOR CtestDlg::OnQueryDragIcon()
{
	return static_cast<HCURSOR>(m_hIcon);
}



void CtestDlg::OnBnClickedStart()
{
	// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
	StartNewGame();
	DrawBoard(&m_objBoard);
	GetDlgItem(IDC_NEXT)->EnableWindow(true);
	GetDlgItem(IDC_SAVE)->EnableWindow(true);
}


void CtestDlg::OnBnClickedNext()
{
	// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
	if (!SetPieceByAIAndShow(&m_objBoard))
	{
		AfxMessageBox(_T("积分不足或网络问题，请确保网络畅通且积分充足（若是积分不足，充值后可继续本次对局）"));
		return;
	}
	if (IsGameOver())
	{
		GetDlgItem(IDC_NEXT)->EnableWindow(false);

		int nWinner = GetWinner();
		switch (nWinner)
		{
		case -1:
			AfxMessageBox(_T("黑棋获胜"));
			break;
		case 1:
			AfxMessageBox(_T("白棋获胜"));
			break;
		case 0:
			AfxMessageBox(_T("平局"));
		}
	}
}


void CtestDlg::OnBnClickedSave()
{
	// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
	SaveModel("model.mod");//保存当前已学习出的模型，供后续初始化使用，以便不断学习进化
	SaveSteps("data.txt");	//保存本次对局的棋局数据：从第一步到最后一步落子的位置（x和y）和落子人（-1或1）
}

（11）完整的Inter.h文件如下

typedef signed char TBOARD;

//以下函数在程序运行开始的时候调用，仅调用一次
extern "C" __declspec(dllexport) bool Login(char* strLoginName, char* strPassword);		//登录

extern "C" __declspec(dllexport) bool InitFromModelFile(char* strModelFileName);	//使用模型文件初始化
extern "C" __declspec(dllexport) bool InitWithoutModelFile(int nBoardWidth, int nBoardHeight, int nWinLen);		//无模型文件时初始化

//以下函数在每局游戏开始的时候调用，每局游戏调用一次
extern "C" __declspec(dllexport) bool StartNewGame();			//开始游戏，并重置相关数据

//以下函数在每步落子的时候调用，每步落子调用一次
extern "C" __declspec(dllexport) bool SetPieceWithCoord(int nX, int nY);	//根据坐标落子
extern "C" __declspec(dllexport) bool SetPieceWithGUI(CStatic* pCtrlBoard, int nCursorXInCtrl, int nCursorYInCtrl);		//根据界面组件及屏幕鼠标位置落子

extern "C" __declspec(dllexport) bool SetPieceByAI(void);					//AI落子，该函数返回失败表示所登录的用户积分不足
extern "C" __declspec(dllexport) bool SetPieceByAIAndShow(CStatic* pCtrlBoard);		//AI落子并在界面上显示

extern "C" __declspec(dllexport) bool IsGameOver();		//游戏是否已经结束
extern "C" __declspec(dllexport) int GetWinner();		//获胜者

extern "C" __declspec(dllexport) bool DrawBoard(CStatic* pCtrlBoard);		//绘制棋盘
extern "C" __declspec(dllexport) bool DrawPieces(CStatic* pCtrlBoard);		//绘制所有棋子

//以下函数在需要的时候调用，非必须调用
extern "C" __declspec(dllexport) TBOARD* GetBoardData(int* pnBoardWidth, int* pnBoardHeight);	//获得当前棋局数组的内存区首地址（及矩阵的宽和高，如果需要的话）
extern "C" __declspec(dllexport) int GetPoint();

extern "C" __declspec(dllexport) bool SaveSteps(char* strDataFileName);		//保存棋局数据
extern "C" __declspec(dllexport) bool SaveModel(char* strModelFileName);	//保存模型数据

2.神经网络五子棋家庭版

一个可用于自主创业的实用案例，将在下一篇文章中详细介绍其实现，敬请关注。

3.文中所提的SDK（及案例的完整代码）可在如下地址下载：

官网下载：www.gnxxkj.com

github下载：https://github.com/wangdechang119

gitlab下载：De-Chang Wang · GitLab

gitee下载：王德昌 (wangdechang119) - Gitee.com
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