贪吃蛇游戏实现（VS编译环境）

贪吃蛇游戏

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🌼文章目录🌼

[0. 前言](#0. 前言)

[1. 游戏背景](#1. 游戏背景)

[2. 实现后游戏画面展示](#2. 实现后游戏画面展示)

[3. 技术要求](#3. 技术要求)

[4. Win32 API介绍](#4. Win32 API介绍)

[4.1 Win32 API](#4.1 Win32 API)

[4.2 控制台程序](#4.2 控制台程序)

[4.3 控制台屏幕上的光标](#4.3 控制台屏幕上的光标)

[4.4 GetStdHandle](#4.4 GetStdHandle)

[4.5 GetConsoleCursorInfo](#4.5 GetConsoleCursorInfo)

[4.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO](#4.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO)

[4.6 SetConsoleCursorPosition](#4.6 SetConsoleCursorPosition)

[4.7 GetAsyncKeyState](#4.7 GetAsyncKeyState)

[5. 贪吃蛇游戏设计与分析](#5. 贪吃蛇游戏设计与分析)

[5.1 地图](#5.1 地图)

[5.1.1 本地化](#5.1.1 本地化)

[5.1.2 类项](#5.1.2 类项)

[5.1.3 setlocale函数](#5.1.3 setlocale函数)

[5.1.3 宽字符的打印](#5.1.3 宽字符的打印)

[5.2 蛇身和食物](#5.2 蛇身和食物)

[5.3 数据结构设计](#5.3 数据结构设计)

[5.4 游戏流程设计](#5.4 游戏流程设计)

[6. 核心逻辑实现分析](#6. 核心逻辑实现分析)

[6.1 游戏主逻辑](#6.1 游戏主逻辑)

[6.2 初始化游戏](#6.2 初始化游戏)

[6.3 游戏运行](#6.3 游戏运行)

[6.3.1 调整贪吃蛇的移动](#6.3.1 调整贪吃蛇的移动)

[6.4 结束游戏](#6.4 结束游戏)

0. 前言

游戏实现的源码放在了：贪吃蛇游戏源码（VS编译环境）-CSDN博客中，需要的可以自行拷贝。

1. 游戏背景

贪吃蛇是久负盛名的游戏，它和俄罗斯方块、扫雷等游戏位列经典游戏行列。游戏的玩法也非常简单，玩家操控一条蛇，通过不断地吃食物来延长自己的身体，如果途中蛇头撞到了墙壁或者自己的身体，游戏就失败了。

2. 实现后游戏画面展示

3. 技术要求

C语言库函数、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、链表、Win32 API 等

4. Win32 API介绍

本次贪吃蛇的实现会用到一些Win32 API的知识，接下来我们一起学习一些Win32 API的知识。

4.1 Win32 API

Windows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ApplicationProgrammingInterface，简称API函数。

WIN32API也就是MicrosoftWindows32位平台的应用程序编程接口。

4.2 控制台程序

在我们电脑上搜索cmd后跳出来的黑框框就是控制台程序。

我们可以使用cmd命令来设置控制台窗口的长、宽：mode命令

mode con cols=100 lines=30 //将控制台窗口行数设为30，列数设为100

也可以通过命令设置控制台窗口的名字：title命令

这些能在控制台窗口执行的命令，也可以通过调用C语言库函数system来执行。例如：

4.3 控制台屏幕上的光标

COORD 是Windows API中定义的一个结构体，表示控制台光标在控制台屏幕上的坐标，坐标系的原点(0,0)在缓冲区的控制台屏幕的左上角。

COORD类型的声明：

给坐标赋值：

COORD pos = {1,1};

4.4 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。

HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);//返回类型为HANDLE

使用实例：

HANDLE houtput = NULL; //创建一个HANDLE类型的变量

houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE) //这里GetStdHandle中的参数表示获取当前控制台窗口的句柄（可以理解为拿到了当前控制台窗口的地址，从而能够操作当前控制台窗口）

4.5 GetConsoleCursorInfo

用于检索指定控制台屏幕光标信息：

1 BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
2 HANDLE hConsoleOutput,
3 PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
4 );
5 PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的指针，该结构6 接收指定控制台屏幕光标

实例：

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;//用于存放光标信息
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息

4.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO

这是个结构体类型，用于存放指定控制台屏幕光标的信息：

① dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比。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。

② bVisible，光标的可见性。如果光标可见，则此成员为TRUE。

1 CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标

4.6 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。

实例：

1 COORD pos = { 10, 5};//设置光标坐标
2 HANDLE hOutput = NULL;
3 //获取标准输出的句柄(用来标识不同设备的数值)
4 hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
5 //设置标准输出上光标的位置为pos
6 SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);

封装一个设置光标的函数，以便实现贪吃蛇时能快速方便地设置光标位置：

1 //设置光标的坐标
2 void SetPos(short x, short y)
3 {
4 COORD pos = { x, y };//设置光标坐标
5 HANDLE hOutput = NULL;
6 //获取标准输出的句柄(用来标识不同设备的数值)
7 hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
8 //设置标准输出上光标的位置为pos
9 SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
10 }

4.7 GetAsyncKeyState

读取键盘按键情况，函数原型如下：

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。

这里我们可以使用一个宏来快速地判断某一案件是否被按过：

其中VK传的就是想要知道有没有被按过的键的虚拟键值，键盘各键位虚拟键值表如下：

虚拟键码 (Winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Learn

实例：检测数字键

1 #include <stdio.h>
2 #include <windows.h>
3 int main()
4 {
5 while (1)
6 {
if (KEY_PRESS(0x30))
{
printf("0\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x31))
{
printf("1\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x32))
{
printf("2\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x33))
{
printf("3\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x34))
{
printf("4\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x35))
{
printf("5\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x36))
{
printf("6\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x37))
{
printf("7\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x38))
{
printf("8\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x39))
{
printf("9\n");
}
}
return 0;
}

5. 贪吃蛇游戏设计与分析

5.1 地图

我们最终的贪吃蛇大纲要是这个样子，那我们的地图如何布置呢？

这里不得不讲⼀下控制台窗口的⼀些知识，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普的坐标知识。
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。

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字符集采用的是单字节编码，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256x256 = 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。

5.1.1 <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：

① 数字量的格式

② 货币量的格式

③ 字符集

④ 日期和时间的表示形式

5.1.2 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：

① LC_COLLATE：影响字符串比较函数 strcoll() 和 strxfrm() 。

② LC_CTYPE：影响字符处理函数的行为。

③ LC_MONETARY：影响货币格式。

④ LC_NUMERIC：影响 printf() 的数字格式。

⑤ LC_TIME：影响时间格式 strftime() 和 wcsftime() 。

⑥ 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。

每个类项的详细说明可以参考：setlocale，_wsetlocale | Microsoft Learn

5.1.3 setlocale函数

1 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:

1 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。

1 setlocale(LC_ALL, " ");//切换到本地环境

5.1.3 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 。

1 #include <stdio.h>
2 #include<locale.h>
3 int main()

{
4 setlocale(LC_ALL, "");
5 wchar_t ch1 = L'●';

6 wchar_t ch2 = L'■';
7 wchar_t ch3 = L'★';
8 wprintf(L"%lc\n", ch1);
9 wprintf(L"%lc\n", ch2);
10 wprintf(L"%lc\n", ch3);
11 return 0;
}

5.2 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个倍数，否则可能会出现蛇的⼀个节点有⼀半出现在墙体中，另外⼀半在墙外的现象，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★。