目录
[1.1 游戏背景](#1.1 游戏背景)
[1.2 游戏功能](#1.2 游戏功能)
[1.3 技术要点](#1.3 技术要点)
[二、Win32 API](#二、Win32 API)
[2.1 控制台程序](#2.1 控制台程序)
[2.2 控制台屏幕上的坐标COORD](#2.2 控制台屏幕上的坐标COORD)
[2.3 GetStdHandle](#2.3 GetStdHandle)
[2.4 GetConsoleCursorInfo](#2.4 GetConsoleCursorInfo)
[2.4 CONSOLE_CURSOR_INFO](#2.4 CONSOLE_CURSOR_INFO)
[2.5 SetConsoleCursorInfo](#2.5 SetConsoleCursorInfo)
[2.6 SetConsoleCursorPosition](#2.6 SetConsoleCursorPosition)
[2.7 GetAsyncKeyState](#2.7 GetAsyncKeyState)
[3.1 地图](#3.1 地图)
[3.1.1 宽字符](#3.1.1 宽字符)
[3.1.2 本地化](#3.1.2 本地化)
[3.1.3 类项](#3.1.3 类项)
[3.1.4 setlocale函数](#3.1.4 setlocale函数)
[3.1.5 宽字符的打印](#3.1.5 宽字符的打印)
[3.1.6 地图坐标](#3.1.6 地图坐标)
[3.2 蛇身和食物](#3.2 蛇身和食物)
[3.3 数据结构设计](#3.3 数据结构设计)
[3.4 游戏流程](#3.4 游戏流程)
[4.1 游戏主逻辑](#4.1 游戏主逻辑)
[4.2 游戏开始(GameStart)](#4.2 游戏开始(GameStart))
[4.2.1 打印欢迎界面](#4.2.1 打印欢迎界面)
[4.2.2 游戏地图](#4.2.2 游戏地图)
[4.2.3 初始化蛇](#4.2.3 初始化蛇)
[4.2.4 创建第一个食物](#4.2.4 创建第一个食物)
[4.3 游戏运行(GameRun)](#4.3 游戏运行(GameRun))
[4.3.1 帮助信息](#4.3.1 帮助信息)
[4.3.2 蛇身移动](#4.3.2 蛇身移动)
[4.3.2.1 判断是否是食物](#4.3.2.1 判断是否是食物)
[4.3.2.2 吃食物](#4.3.2.2 吃食物)
[4.3.2.3 正常走](#4.3.2.3 正常走)
[4.3.2.4 KillByWall](#4.3.2.4 KillByWall)
[4.3.2.5 KillBySelf](#4.3.2.5 KillBySelf)
[4.4 游戏结束(GameEnd)](#4.4 游戏结束(GameEnd))
前言
之前我们用C语言实现了一个扫雷小游戏:扫雷游戏,今天我们通过C语⾔函数、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、链表、Win32 API等知识,来实现一个贪吃蛇小游戏。
一、贪吃蛇游戏
1.1 游戏背景
贪吃蛇是久负盛名的游戏,它也和俄罗斯方块,扫雷等游戏位列经典游戏的行列。
在编程语⾔中,我们以贪吃蛇为例,从设计到代码实现来提升我们编程能力和逻辑能力。
1.2 游戏功能
使用C语⾔在Windows环境的控制台中模拟实现经典⼩游戏贪吃蛇。
实现基本的功能:
• 贪吃蛇地图绘制
• 蛇吃⻝物的功能 (上、下、左、右方向键控制蛇的动作)
• 蛇撞墙死亡
• 蛇撞自身死亡
• 计算得分
• 蛇身加速、减速
• 暂停游戏
1.3 技术要点
实现贪吃蛇小游戏,我们需要掌握C语⾔函数、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、链表、Win32 API等知识。
二、Win32 API
上面提到的中有个Win32 API我们不太熟悉,其实
Windows 这个多作业系统除了协调应用程序的执行、分配内存、管理资源之外,它同时也是⼀个很大的服务中心,调用这个服务中心的各种服务(每⼀种服务就是⼀个函数)可以帮应用程序达到开启视窗、描绘图形、使用周边设备等目的,由于这些函数服务的对象是应用程序(Application), 所以便称之为Application Programming Interface,简称 API 函数 。WIN32 API也就是Microsoft Windows32位平台的 应用程序编程接口 。
2.1 控制台程序
平常我们运行起来的黑框程序其实就是控制台程序
我们可以使用 cmd命令 来设置控制台窗口的长宽:设置控制台窗⼝的大小,30行,100列
cpp
mode con cols=100 lines=30
参考:mode命令
也可以通过tiele命令设置控制台窗口的名字:
cpp
title 贪吃蛇
参考:title命令
这些能在控制台窗口执行的命令,也可以调用C语⾔函数system来执行。例如:
cpp
#include<stdio.h>
int main{
//设置控制台窗⼝的⻓宽:设置控制台窗⼝的⼤⼩,30⾏,100列
system("mode con cols=100 lines=30");
//设置cmd窗⼝名称
system("title 贪吃蛇");
return 0;
}
2.2 控制台屏幕上的坐标COORD
COORD 是Windows API中定义的⼀个结构体,表示⼀个字符在控制台屏幕幕缓冲区上的坐标,坐标系(0,0) 的原点位于缓冲区的顶部左侧单元格。
cpp
//结构体类型声明
typedef struct _COORD {
SHORT X;
SHORT Y;
} COORD, *PCOORD;
如图:
给坐标进行赋值:
cpp
COORD pos = { 10, 15 };
2.3 GetStdHandle
GetStdHandle是⼀个Windows API函数。它用于从⼀个特定的 标准设备 (标准输入、标准输出或标准错误)中取得⼀个 句柄 (用来标识不同设备的数值),使用这个句柄可以 操作设备 。
函数原型:
cpp
HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);
cpp
HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
2.4 GetConsoleCursorInfo
检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息
函数原型:
cpp
BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
HANDLE hConsoleOutput,
PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);
//PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向CONSOLE_CURSOR_INFO结构的指针,该结构接收有关主机游标
实例:
cpp
HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
2.4 CONSOLE_CURSOR_INFO
这个结构体类型,包含有关控制台光标的信息
cpp
typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {
DWORD dwSize;//光标大小
BOOL bVisible;//光标可见性
} CONSOLE_CURSOR_INFO, *PCONSOLE_CURSOR_INFO;
• dwSize,由光标填充的字符单元格的 百分比 (通常为25)。 此值介于1到100之间。 光标外观会变化,范围从 完全填充单元格到单元底部的⽔平线条。
• bVisible,游标的可见性。 如果光标可见,则此成员为 TRUE。
cpp
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
2.5 SetConsoleCursorInfo
设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。
cpp
BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
HANDLE hConsoleOutput,
const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo
);
实例:
cpp
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//隐藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//设置控制台光标状态
2.6 SetConsoleCursorPosition
设置指定控制台屏幕缓冲区中的 光标位置 ,我们将想要设置的坐标信息放在COORD类型的pos中,调用SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。
cpp
BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
HANDLE hConsoleOutput, //句柄
COORD pos //光标位置
);
实例:
cpp
COORD pos = { 10, 5};
HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
我们可以封装成一个函数SetPos,方便后续使用
cpp
//设置光标的坐标
void SetPos(short x, short y)
{
COORD pos = { x, y };
HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}
2.7 GetAsyncKeyState
我们要获取按键情况,可以通过GetAsyncKeyState函数,函数原型如下:
cpp
SHORT GetAsyncKeyState(int vKey);
将键盘上每个键的虚拟键值传递给函数,函数通过返回值来分辨按键的状态。
GetAsyncKeyState 的返回值是short类型,在上⼀次调用GetAsyncKeyState 函数后,如果返回的16位的short数据中,最高位是1,说明按键的状态是 按下 ,如果最高是0,说明按键的状态是 抬起 ;如果最低位被置为1则说明,该按键被 按过 ,否则为0。
如果我们要判断⼀个键是否被按过,可以检测GetAsyncKeyState返回值的 最低值 是否为1.
我们可以定义成一个宏:
cpp
#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )
如果返回为1则代表被按过,反之返回0。
参考:虚拟键码 (Winuser.h) - Win32 apps
三、贪吃蛇游戏设计与分析
3.1 地图
如果想在控制台的窗口中指定位置输出信息,我们得知道该位置的坐标,所以首先介绍⼀下控制台窗口的坐标知识。控制台窗口的坐标如下所示,横向的是X轴,从左向右依次增长,纵向是Y轴,从上到下依次增长。
3.1.1 宽字符
在游戏地图上,我们打印墙体使用宽字符:□,打印蛇使用宽字符●,打印食物使用宽字符★普通的字符是占⼀个字节的,这类宽字符是占用2个字节。这⾥再简单的讲⼀下C语⾔的国际化特性相关的知识,过去C语言并不适合非英语国家(地区)使用。C语言最初假定字符都是单字节的。但是这些假定并不是在世界的任何地方都适用。
C语⾔字符默认是采用ASCII编码的,ASCII字符集用的是单字节编码,且只使用了单字节中的低7位,最高位是没有使用的,可表示为0xxxxxxxx;可以看到,ASCII字符集共包含128个字符,在英语国家中,128个字符是基本够用的,但是,在其他国家语言中,比如,在法语中,字母上方有注音符号,它就无法使用 ASCII 码表示。于是,⼀些欧洲国家就决定,利用字节中闲置的 最高位编⼊ 新的符号。比如,法语中的é的编码为130(⼆进制10000010)。这样⼀来,这些欧洲国家使⽤的编码体系,可以表示最多256个符号。但是,这⾥又出现了新的问题。不同的国家有不同的字母,因此,哪怕它们都使用256个符号的编码方式,代表的字母却不⼀样。比如,130在法语编码中代表了é,在希伯来语编码bs中却代表了字母Gimel在俄语编码中又会代表另⼀个符号。但是不管怎样,所有这些编码方式中,0--127表示的符号是⼀样的,不⼀样的只是128--255的这⼀段。
⾄于亚洲国家的文字,使用的符号就更多了,汉字就多达10万左右。⼀个字节只能表示256种符号,肯定是不够的,就必须使用多个字节表达⼀个符号。比如,简体中文常见的编码方式是GB2312,使用两个字节表示⼀个汉字,所以理论上最多可以表示 256 x 256 = 65536 个符号。
后来为了使C语⾔适应国际化,C语⾔的标准中不断加入了国际化的支持。比如:加入了宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输入和输出函数,加入了 <locale.h> 头⽂件,其中提供了允许程序员针对特定地区(通常是国家或者说某种特定语言的地理区域)调整程序行为的函数。
3.1.2 <locale.h>本地化
<locale.h>提供的函数用于控制C标准库中对于不同的地区会产⽣不⼀样行为的部分。
在标准中,依赖地区的部分有以下几项:
• 数字量的格式
• 货币量的格式
• 字符集
• 日期和时间的表示形式
3.1.3 类项
通过修改地区,程序可以改变它的行为来适应世界的不同区域。但地区的改变可能会影响库的许多部分,其中⼀部分可能是我们不希望修改的。所以C语言支持针对不同的类项进行修改,下面的⼀个宏,
指定⼀个类项:
• LC_COLLATE:影响字符串比较函数 strcoll() 和 strxfrm() 。
• LC_CTYPE:影响字符处理函数的行为。
• LC_MONETARY:影响货币格式。
• LC_NUMERIC:影响 printf() 的数字格式。
• LC_TIME:影响时间格式 strftime() 和 wcsftime() 。
• LC_ALL - 针对 所有类项修改 ,将以上所有类别设置为给定的语言环境。
3.1.4 setlocale函数
函数原型:
cpp
char* setlocale (int category, const char* locale);
setlocale 函数用于修改当前地区,可以针对⼀个类项修改,也可以针对所有类项。
setlocale 的第⼀个参数可以是前面说明的类项中的⼀个,那么每次只会影响⼀个类项,如果第⼀个参数是LC_ALL,就会影响所有的类项。
C标准给第⼆个参数仅定义了2种可能取值: "C" (正常模式)和 " " (本地模式)。
在任意程序执行开始,都会隐藏式执行调用:
cpp
setlocale(LC_ALL, "C");
当地区设置为"C"时,库函数按正常方式执行,小数点是⼀个点。
当程序运行起来后想改变地区,就只能显示调用 setlocale函数 。用" "作为第2个参数,调用 setlocale函数 就可以切换到本地模式,这种模式下程序会适应本地环境。
比如:切换到我们的本地模式后就支持宽字符(汉字)的输出等。
cpp
setlocale(LC_ALL, " ");//切换到本地环境
3.1.5 宽字符的打印
那如果想在屏幕上打印宽字符,怎么打印呢?
宽字符的字面量必须加上 前缀"L" ,否则 C 语⾔会把字面量当作窄字符类型处理。前缀"L"在单引
号前面,表示宽字符,对应 wprintf() 的占位符为 %lc ;在双引号前面,表示宽字符串,对应
wprintf() 的占位符为 %ls 。
cpp
#include <stdio.h>
#include<locale.h>
int main() {
setlocale(LC_ALL, "");//调整模式到本地
wchar_t ch1 = L'●';
wchar_t ch2 = L'我';
wchar_t ch3 = L'们';
wchar_t ch4 = L'★';
printf("%c%c\n", 'a', 'b');
wprintf(L"%lc\n", ch1);
wprintf(L"%lc\n", ch2);
wprintf(L"%lc\n", ch3);
wprintf(L"%lc\n", ch4);
return 0;
}
从输出的结果来看,我们发现⼀个普通字符占⼀个字符的位置但是打印⼀个汉字字符,占用2个字符的位置,那么我们如果要在贪吃蛇中使用宽字符,就得处理好地图上坐标的计算
普通字符和宽字符打印出宽度的展示如下:
3.1.6 地图坐标
我们假设实现⼀个棋盘27行,58列的棋盘(行和列可以根据自己的情况修改),再围绕地图画出墙,如下:
3.2 蛇身和食物
初始化状态,假设蛇的长度是5,蛇⾝的每个节点是●,在固定的⼀个坐标处,比如(24, 5)处开始出现蛇,连续5个节点。
注意: 蛇的每个节点的x坐标必须是 2的倍数 ,否则可能会出现蛇的⼀个节点有⼀半出现在墙体中,另外⼀般在墙外的现象,坐标不好对齐。
关于食物,就是在墙体内随机生成⼀个坐标(x坐标必须是2的倍数),坐标不能和蛇的⾝体重合,然后打印★
3.3 数据结构设计
在游戏运行的过程中,蛇每次吃⼀个⻝物,蛇的身体就会变长⼀节,如果我们使用链表存储蛇的信
息,那么蛇的每⼀节其实就是链表的每个节点。每个节点只要记录好蛇身节点在地图上的坐标就行,所以蛇节点结构如下:
cpp
//蛇身节点
typedef struct SnakeNode {
int x;
int y;
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
要管理整条贪吃蛇,我们再封装⼀个Snake的结构来维护整条贪吃蛇:
cpp
//贪吃蛇
typedef struct Snake {
pSnakeNode _pSnake;//维护整条蛇的指针
pSnakeNode _pFood;//维护⻝物的指针
enum DIRECTION _Dir;//蛇头的方向默认是向右
enum GAME_STATUS _Status;//游戏状态
int _Socre;//当前获得分数
int _foodWeight;//默认每个⻝物10分
int _SleepTime;//每⾛⼀步休眠时间
}Snake, * pSnake;
其中蛇头的方向默认是向右,只可能是上下左右任意一种,所以我们用枚举来实现:
cpp
//蛇的方向
enum DIRECTION {
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
游戏的状态也可以一样例举出来:
cpp
//游戏状态
enum GAME_STATUS {
OK,//正常运⾏
KILL_BY_WALL,//撞墙
KILL_BY_SELF,//咬到⾃⼰
END_NOMAL//正常结束
};
3.4 游戏流程
游戏流程如下:
四、核心逻辑实现分析
4.1 游戏主逻辑
程序开始就设置程序支持本地模式,然后进入游戏的主逻辑。
主逻辑分为3个过程:
• 游戏开始(GameStart)完成游戏的初始化
• 游戏运行(GameRun)完成游戏运行逻辑的实现
• 游戏结束(GameEnd)完成游戏结束的说明,实现资源释放
cpp
#include"Snake.h"
void test() {
srand((unsigned int)time(NULL));
int ch = 0;
//循环支持多次游玩
do {
Snake snake = { 0 };
GameStart(&snake);//游戏开始前的准备
GameRun(&snake); //游戏运行
GameEnd(&snake); //游戏结束
SetPos(24, 13);
printf("是否再来一把(y/n):");
ch = getchar();
getchar();//清理\n
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
}
int main() {
setlocale(LC_ALL, "");//修改当前地区为本地模式,为了⽀持中⽂宽字符的打印
test();
SetPos(24, 28);
return 0;
}
4.2 游戏开始(GameStart)
这个模块完成游戏的初始化任务:
• 控制台窗口大小的设置
• 控制台窗口名字的设置
• 鼠标 光标的隐藏
• 打印欢迎界⾯
• 创建地图
• 初始化蛇
• 创建第⼀个食物
cpp
//游戏初始化
void GameStart(pSnake ps) {
//设置控制台窗⼝的⼤⼩,30⾏,100列
//mode 为DOS命令
system("mode con cols=100 lines=30");
//设置cmd窗⼝名称
system("title 贪吃蛇");
//隐藏光标
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//影藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//设置控制台光标状态
//欢迎界面
WelcomeToGame();
//游戏地图
CreateMap();
//初始化贪吃蛇
InitSnake(ps);
//创造第一个食物
CreateFood(ps);
}
4.2.1 打印欢迎界面
cpp
void WelcomeToGame() {
SetPos(40, 13);
printf("欢迎来到贪吃蛇小游戏");
SetPos(55, 18);
system("pause");
system("cls");
SetPos(25, 13);
printf("用↑.↓.←.→ 分别控制蛇的移动,F3为加速,F4为减速\n");
SetPos(25, 14);
printf("加速将得到更高的分数");
SetPos(55, 18);
system("pause");
system("cls");
}
通过SetPos定位光标的位置,来打印两个欢迎信息。
4.2.2 游戏地图
创建地图就是通过宽字符打印出墙体,关键是计算好坐标才能在想要的位置打印墙体。
我们先来定义个宏表示墙体:
cpp
#define WALL L'□'
易错点: 就是坐标的计算
上:(0,0)到(56,0)
下:(0,26)到(56,26)
左:(0,1)到(0,25)
右:(56,1)到(56,25)
打印地图的函数: CreateMap
cpp
//游戏地图
void CreateMap() {
int i = 0;
//上
for (i = 0; i < 58; i += 2)
{
wprintf(L"%c", WALL);
}
//下
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 58; i += 2)
{
wprintf(L"%c", WALL);
}
//左
for (i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%c", WALL);
}
//右
for (i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%c", WALL);
}
}
打印效果
4.2.3 初始化蛇
蛇最开始长度为5节,每节对应 链表的⼀个节点 ,蛇⾝的每⼀个节点都有自己的坐标。创建5个节点,然后将每个节点存放在链表中进行管理。创建完蛇⾝后,将蛇的每⼀节打印在屏幕上。
• 蛇的初始位置从 (24,5) 开始。
再设置当前游戏的状态,蛇移动的速度,默认的方向,初始成绩,每个⻝物的分数。
• 游戏状态是:OK
• 蛇的移动速度:200毫秒
• 蛇的默认方向:RIGHT
• 初始成绩:0
• 每个食物的分数:10
蛇头的初始坐标:
cpp
//初始蛇的位置
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
打印蛇的宽字符:
cpp
#define BODY L'●'
初始化蛇的函数:InitSnake
cpp
//蛇身
void InitSnake(pSnake ps) {
pSnakeNode cur = NULL;
//创建蛇身节点
int i = 0;
//头插法
for (i = 0; i < 5; i++) {
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->x = POS_X + i * 2;
cur->y = POS_Y;
cur->next = NULL;
//头插
if (ps->_pSnake == NULL) {
ps->_pSnake = cur;
}
else {
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
//打印蛇身
cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
//初始化蛇的其他信息
ps->_SleepTime = 200;
ps->_Socre = 0;
ps->_Status = OK;
ps->_Dir = RIGHT;
ps->_foodWeight = 10;
}
打印效果:
4.2.4 创建第一个食物
先 随机生成 食物的坐标
◦ x坐标必须是 2的倍数
◦ 食物 的坐标不能和蛇⾝每个节点的坐标 重复
• 创建食物节点,打印食物
⻝物打印的宽字符:
cpp
#define FOOD L'★'
创建食物的函数: CreateFood
cpp
//创建食物
void CreateFood(pSnake ps) {
int x=0;
int y=0;
//食物位置必须与蛇头位置对齐,必须是二的倍数
again:
do {
x = rand() % 53 + 2;
y = rand() % 25 + 1;
} while (x % 2 != 0);
//食物不能出现在蛇身上
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
if (cur->x == x && cur->y == y)
goto again;
cur = cur->next;
}
//创建食物
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
perror("CreateFood::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
//打印食物
SetPos(pFood->x, pFood->y);
wprintf(L"%c", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
4.3 游戏运行(GameRun)
游戏运行期间,右侧打印帮助信息,提示玩家,坐标开始位置(64, 15)
根据游戏状态检查游戏是否继续,如果是状态是OK,游戏继续,否则游戏结束。
如果游戏继续,就是 检测按键情况 ,确定蛇下⼀步的⽅向,或者是否加速减速,是否暂停或者退出游戏。
需要的虚拟按键的罗列:
• 上:VK_UP
• 下:VK_DOWN
• 左:VK_LEFT
• 右:VK_RIGHT
• 空格:VK_SPACE
• ESC:VK_ESCAPE
• F3:VK_F3
• F4:VK_F4
确定了蛇的⽅向和速度,蛇就可以移动了。
我们定义一个宏来检测按键情况:
cpp
//检查按键是否按
#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK)&0x1) ? 1 : 0)
cpp
//游戏运行
void GameRun(pSnake ps) {
//打印帮助信息
PrintfHelp();
do {
//打印分数情况
SetPos(62, 10);
printf("得分:%d", ps->_Socre);
SetPos(75, 10);
printf("每个食物分数:%02d", ps->_foodWeight);
//判断蛇头的方向
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_Dir != DOWN) {
ps->_Dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_Dir != UP) {
ps->_Dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_Dir != RIGHT) {
ps->_Dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_Dir != LEFT) {
ps->_Dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)) {
//暂停
pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)) {
//退出游戏
ps->_Status = END_NOMAL;
break;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3)) {
//加速,只能加速五次
if (ps->_SleepTime >= 80) {
ps->_SleepTime -= 30;
ps->_foodWeight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4)) {
//减速,只能减速到食物得分为2
if (ps->_foodWeight > 2) {
ps->_SleepTime += 30;
ps->_foodWeight -= 2;
}
}
//蛇的移动
SnakeMove(ps);
Sleep(ps->_SleepTime);
} while (ps->_Status == OK);
}
4.3.1 帮助信息
右侧打印帮助信息,提示玩家:
cpp
//帮助信息
void PrintfHelp() {
SetPos(68, 14);
printf("1.不能撞墙,不能咬到自己\n");
SetPos(68, 15);
printf("2.用↑.↓.←.→ 分别控制蛇的移动\n");
SetPos(68, 16);
printf("3.F3为加速,F4为减速\n");
SetPos(68, 17);
printf("ESC:退出游戏 空格: 暂停");
SetPos(68, 19);
printf("版权@sparks5210\n");
}
效果如下:
4.3.2 蛇身移动
先创建下⼀个节点,根据移动⽅向和蛇头的坐标,蛇移动到下⼀个位置的坐标。确定了下⼀个位置后,看下⼀个位置 是否是食物(NextIsFood) ,是食物就做 吃食物处理(EatFood) ,如果不是食物则做前进⼀步的处理 (NoFood) 。蛇身移动后,判断此次移动是否会造成 撞墙(KillByWall) 或者撞上 自己蛇⾝(KillBySelf) ,从而影响游戏的状态。
蛇身移动函数: SnakeMove
cpp
//蛇的移动
void SnakeMove(pSnake ps) {
//创建指向下一个节点
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
//通过指向判断下一个节点的位置
switch (ps->_Dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = (ps->_pSnake->y) - 1 ;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = (ps->_pSnake->y) + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = (ps->_pSnake->x) - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = (ps->_pSnake->x) + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
//如果下一个节点是食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps)) {
//吃食物
EatFood(pNextNode, ps);
}
else {
NoFood(pNextNode, ps);
}
//撞到墙游戏结束
KillByWall(ps);
//撞到自己游戏结束
KillBySelf(ps);
}
4.3.2.1 判断是否是食物
我们需要判断一下下一个位置是否是食物,如果是返回真,不是返回零。
判断食物的函数是:NextIsFood
cpp
//判断是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pNextNode, pSnake ps) {
return (pNextNode->x == ps->_pFood->x)&& (pNextNode->y == ps->_pFood->y);
}
4.3.2.2 吃食物
如果下一个位置是食物,我们就要进行吃食物的操作,把食物的节点变成新的头,蛇身长度变长。
进行吃操作的函数是:EatFood
cpp
//吃食物
void EatFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) {
//头插法
psn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = psn;
//打印蛇身
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
ps->_Socre += ps->_foodWeight;
//释放食物空间
free(ps->_pFood);
//创造新的食物
CreateFood(ps);
}
4.3.2.3 正常走
如果下一个节点不是食物,就将下⼀个节点头插入蛇的身体,并将之前蛇身最后⼀个节点打印为空格,释放掉蛇身的最后⼀个节点。
易错点: 这里最容易错误的是,释放最后⼀个结点后,还得将指向在最后⼀个结点的指针改为NULL,保证蛇尾打印可以正常结束,不会越界访问。
正常走的函数是: NoFood
cpp
//下一个位置不是食物
void NoFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) {
//让下一个位置变成新的头
psn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = psn;
//释放最后位置
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
//尾节点打印空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
free(cur->next);
cur->next = NULL;
}
4.3.2.4 KillByWall
判断蛇头的坐标是否和墙的坐标冲突
cpp
//撞到墙游戏结束
void KillByWall(pSnake ps) {
if (ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->x == 0 ||
ps->_pSnake->y == 0 ||
ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_Status = KILL_BY_WALL;
return ;
}
return 0;
}
如果撞到墙,更改游戏状态为KILL_BY_WALL游戏结束。
4.3.2.5 KillBySelf
判断蛇头的坐标是否和蛇身体的坐标冲突
cpp
//撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps) {
pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
while (cur) {
if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y) {
ps->_Status = KILL_BY_SELF;
return 1;
}
cur = cur->next;
}
return 0;
}
如果撞到自己,更改游戏状态为 KILL_BY_SELF游戏结束。
4.4 游戏结束(GameEnd)
游戏状态不再是OK(游戏继续)的时候,要告知游戏结束的原因,并且释放蛇身节点。
cpp
void GameEnd(pSnake ps) {
SetPos(24, 12);
switch (ps->_Status)
{
case KILL_BY_WALL:
printf("撞到墙了,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
printf("撞到自己了,游戏结束\n");
break;
case END_NOMAL:
printf("游戏正常退出\n");
break;
}
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
//释放贪吃蛇
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
//释放食物
free(ps->_pFood);
}
五、完整代码
下面是游戏的完整代码
test.c
cpp
#include"Snake.h"
void test() {
srand((unsigned int)time(NULL));
int ch = 0;
//循环支持多次游玩
do {
Snake snake = { 0 };
GameStart(&snake);//游戏开始前的准备
GameRun(&snake); //游戏运行
GameEnd(&snake); //游戏结束
SetPos(24, 13);
printf("是否再来一把(y/n):");
ch = getchar();
getchar();//清理\n
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
}
int main() {
setlocale(LC_ALL, "");//修改当前地区为本地模式,为了⽀持中⽂宽字符的打印
test();
SetPos(24, 28);
return 0;
}
Snake.h
cpp
#include<stdlib.h>
#include<stdbool.h>
#include<Windows.h>
#include<locale.h>
#include<time.h>
#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
//初始蛇的位置
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
//检查按键是否按
#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK)&0x1) ? 1 : 0)
//蛇的方向
enum DIRECTION {
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
//游戏状态
enum GAME_STATUS {
OK,//正常运⾏
KILL_BY_WALL,//撞墙
KILL_BY_SELF,//咬到⾃⼰
END_NOMAL//正常结束
};
//蛇身节点
typedef struct SnakeNode {
int x;
int y;
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//贪吃蛇
typedef struct Snake {
pSnakeNode _pSnake;//维护整条蛇的指针
pSnakeNode _pFood;//维护⻝物的指针
enum DIRECTION _Dir;//蛇头的方向默认是向右
enum GAME_STATUS _Status;//游戏状态
int _Socre;//当前获得分数
int _foodWeight;//默认每个⻝物10分
int _SleepTime;//每⾛⼀步休眠时间
}Snake, * pSnake;
//游戏初始化
void GameStart(pSnake ps);
//欢迎界面
void WelcomeToGame();
//设置光标的位置
void SetPos(short x, short y);
//游戏地图
void CreateMap();
//初始化贪吃蛇
void InitSnake(pSnake ps);
//食物位置
void CreateFood(pSnake ps);
//打印帮助信息
void PrintfHelp();
//暂停游戏
void pause();
//蛇的移动
void SnakeMove(pSnake ps);
//判断是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pNextNode, pSnake ps);
//吃食物
void EatFood(pSnakeNode psn, pSnake ps);
//正常走,不是食物
void NoFood(pSnakeNode psn, pSnake ps);
//撞到墙
void KillByWall(pSnake ps);
//撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps);
//游戏运行
void GameRun(pSnake ps);
//游戏结束
void GameEnd(pSnake ps);
Snake.c
cpp
#include"Snake.h"
//设置光标的位置
void SetPos(short x, short y)
{
COORD pos = { x, y };
HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}
//欢迎界面
void WelcomeToGame() {
SetPos(40, 13);
printf("欢迎来到贪吃蛇小游戏");
SetPos(55, 18);
system("pause");
system("cls");
SetPos(25, 13);
printf("用↑.↓.←.→ 分别控制蛇的移动,F3为加速,F4为减速\n");
SetPos(25, 14);
printf("加速将得到更高的分数");
SetPos(55, 18);
system("pause");
system("cls");
}
//游戏地图
void CreateMap() {
int i = 0;
//上
for (i = 0; i < 58; i += 2)
{
wprintf(L"%c", WALL);
}
//下
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 58; i += 2)
{
wprintf(L"%c", WALL);
}
//左
for (i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%c", WALL);
}
//右
for (i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%c", WALL);
}
}
//蛇身
void InitSnake(pSnake ps) {
pSnakeNode cur = NULL;
//创建蛇身节点
int i = 0;
//头插法
for (i = 0; i < 5; i++) {
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->x = POS_X + i * 2;
cur->y = POS_Y;
cur->next = NULL;
//头插
if (ps->_pSnake == NULL) {
ps->_pSnake = cur;
}
else {
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
//打印蛇身
cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
//初始化蛇的其他信息
ps->_SleepTime = 200;
ps->_Socre = 0;
ps->_Status = OK;
ps->_Dir = RIGHT;
ps->_foodWeight = 10;
}
//食物位置
void CreateFood(pSnake ps) {
int x=0;
int y=0;
//食物位置必须与蛇头位置对齐,必须是二的倍数
again:
do {
x = rand() % 53 + 2;
y = rand() % 25 + 1;
} while (x % 2 != 0);
//食物不能出现在蛇身上
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
if (cur->x == x && cur->y == y)
goto again;
cur = cur->next;
}
//创建食物
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
perror("CreateFood::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
SetPos(pFood->x, pFood->y);
wprintf(L"%c", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
//游戏初始化
void GameStart(pSnake ps) {
//设置控制台窗⼝的⼤⼩,30⾏,100列
//mode 为DOS命令
system("mode con cols=100 lines=30");
//设置cmd窗⼝名称
system("title 贪吃蛇");
//隐藏光标
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//影藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//设置控制台光标状态
//欢迎界面
WelcomeToGame();
//游戏地图
CreateMap();
//初始化贪吃蛇
InitSnake(ps);
//创造第一个食物
CreateFood(ps);
}
//帮助信息
void PrintfHelp() {
SetPos(68, 14);
printf("1.不能撞墙,不能咬到自己\n");
SetPos(68, 15);
printf("2.用↑.↓.←.→ 分别控制蛇的移动\n");
SetPos(68, 16);
printf("3.F3为加速,F4为减速\n");
SetPos(68, 17);
printf("ESC:退出游戏 空格: 暂停");
SetPos(68, 19);
printf("版权@sparks5210\n");
}
//暂停游戏
void pause() {
while (1) {
Sleep(200);
if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
break;
}
}
//判断是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pNextNode, pSnake ps) {
return (pNextNode->x == ps->_pFood->x)&& (pNextNode->y == ps->_pFood->y);
}
//吃食物
void EatFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) {
//头插法
psn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = psn;
//打印蛇身
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
ps->_Socre += ps->_foodWeight;
//释放食物空间
free(ps->_pFood);
//创造新的食物
CreateFood(ps);
}
//下一个位置不是食物
void NoFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) {
//让下一个位置变成新的头
psn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = psn;
//释放最后位置
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next) {
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%c", BODY);
cur = cur->next;
}
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
free(cur->next);
cur->next = NULL;
}
//撞到墙游戏结束
void KillByWall(pSnake ps) {
if (ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->x == 0 ||
ps->_pSnake->y == 0 ||
ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_Status = KILL_BY_WALL;
return ;
}
return 0;
}
//撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps) {
pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
while (cur) {
if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y) {
ps->_Status = KILL_BY_SELF;
return 1;
}
cur = cur->next;
}
return 0;
}
//蛇的移动
void SnakeMove(pSnake ps) {
//创建指向下一个节点
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
//通过指向判断下一个节点的位置
switch (ps->_Dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = (ps->_pSnake->y) - 1 ;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = (ps->_pSnake->y) + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = (ps->_pSnake->x) - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = (ps->_pSnake->x) + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
//如果下一个节点是食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps)) {
//吃食物
EatFood(pNextNode, ps);
}
else {
NoFood(pNextNode, ps);
}
//撞到墙游戏结束
KillByWall(ps);
//撞到自己游戏结束
KillBySelf(ps);
}
//游戏运行
void GameRun(pSnake ps) {
//打印帮助信息
PrintfHelp();
do {
SetPos(62, 10);
printf("得分:%d", ps->_Socre);
SetPos(75, 10);
printf("每个食物分数:%02d", ps->_foodWeight);
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_Dir != DOWN) {
ps->_Dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_Dir != UP) {
ps->_Dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_Dir != RIGHT) {
ps->_Dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_Dir != LEFT) {
ps->_Dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)) {
//暂停
pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)) {
//退出游戏
ps->_Status = END_NOMAL;
break;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3)) {
//加速,只能加速五次
if (ps->_SleepTime >= 80) {
ps->_SleepTime -= 30;
ps->_foodWeight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4)) {
//减速,只能减速到食物得分为2
if (ps->_foodWeight > 2) {
ps->_SleepTime += 30;
ps->_foodWeight -= 2;
}
}
//蛇的移动
SnakeMove(ps);
Sleep(ps->_SleepTime);
} while (ps->_Status == OK);
}
//游戏结束
void GameEnd(pSnake ps) {
SetPos(24, 12);
switch (ps->_Status)
{
case KILL_BY_WALL:
printf("撞到墙了,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
printf("撞到自己了,游戏结束\n");
break;
case END_NOMAL:
printf("游戏正常退出\n");
break;
}
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
//释放贪吃蛇
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
//释放食物
free(ps->_pFood);
}
总结
上述文章,我们通过C语言学习到的知识实现了一个贪吃蛇的小游戏,希望对你有所帮助。