c语言项目-贪吃蛇项目2-游戏的设计与分析

龙ze2024-06-08 11:19

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前言

前面我们已经将项目所需的背景知识，大体讲解完了，接下来开始对游戏进行设计与分析

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

游戏的设计与分析

地图：

我们要设计一个这样的地图：（本项目的设计并不是完全自主的从无到有的设置，而是学习已经写好的项目的思想与设计）

 在此地图中，□ 代表地图边界，★代表食物，●代表蛇
●，★，□三个符号均是宽字符，占两个字节，显示大小是普通字符的两倍

这里简述一下c语言的国际化特性相关的知识

c语言一开始是由美国人发明的，其使用的当然就是英语，其采用的编码方式是ASCII编码
，只使用了一个字节-准确地说是只使用了7个比特位，共128个字符，
但是对于一些其他非英语的国家如，德国，法国等其使用的字母，如法语中字母有注音符号，就无法用ASCII码表示，
为此，一些欧洲国家就决定用字节中闲置的最高位来引入新的符号，这样就可以用一个字节编码256个字符，
但是这样有个问题即不同国家的编码的字符是不一样的，比如希腊的与法国的就不同，
总体来说，不同国家在0-127表示字符是一样的，在128-256表示的字符是不同的。
在亚洲国家中所使用的字符就更多了，比如在中国，使用的汉字就达到10万左右，一个字节只能表示的256个字符，这是远远不够的，所以需要用多个字节来表示一个字符，比如简体中文常见的编码方式GB2312：即用两个字节表示一个汉字，所以理论上可以表示256*256 == 65536   个汉字！

那么c语言中除了字符集具有国际化特性之外，还有哪些成分具有国际化特性？

c语言的国际化特性，不体现在关键字与操作符，与c语言语法相关的各种符号（*，->等）。

还有数字量的格式
货币量的格式
日期与时间的表示形式

c语言标准不断被国际化支持，体现在一些标准头文件与库函数之中，
 比如：加入宽字符类型 wchar_t类型和宽字符的输入输出函数<locale.h>头文件中
其中提供了程序员针对特定地区调整程序行为（所谓调整程序行为，即在中国此程序该怎样执行，在其他地区此程序该怎样执行）的函数，
<locale.h> 本地化头文件
locale提供的函数用于调整程序在不同地区的表现，正规一点：即帮助程序实现国际化与本地化，以适应不同地区的语言环境要求。
locale提供的函数可以控制c标准库中根据不同地区会产生不一样行为的部分。
因为c标准库中的是函数或者宏，即locale提供的函数可以控制这些函数与宏。
类项

不同地区（语言环境不同），有许多方面不同，比如字符，时间与日期格式，货币的表现形式等，

这些可以调整的部分称其为类项，下面的这些宏针对各自的类项：

setlocale函数
 本函数的功能是通过调整C语言模式以改变程序对我们指定类项的操作
本函数的第一个参数是要调整的类项（适配到本地环境），第二个参数是c语言模式
c标准中为这个函数提供了两种参数：一种是：标准模式,对应的参数：" C"
                                第二种是  本地模式：" "    
                                标准模式即英语环境下的c语言版本
                                本地模式即适配当前所在地区的c语言版本
 可以用setlocale函数返回当前C语言的模式，只需要将函数第二个参数置为NULL即可

我们就以打印宽字符为例：

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<locale.h>  //setlocale函数包含在locale.h文件中
int main() {
	//我们将当前模式先设置成标准模式
	char* ret = setlocale(LC_ALL, "C");
	wchar_t a = L'张';  //wchar_t是宽字符的数据类型，汉字是宽字符的一种
	                    //在宽字符之前需要加上L，否则会被当做窄字符处理
	printf("%s\n", ret);
	wprintf(L"%c\n", a);//在格式串之前也要加上L
	return 0;
}

此时的结果：C代表C语言当前模式是标准模式，？代表无法解析字符是什么，这是此时程序执行完 的结果。

下面我们改变当前C语言的模式，修改成本地模式：

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<locale.h>  //setlocale函数包含在locale.h文件中
int main() {
	//我们将当前模式先设置成标准模式
	//char* ret = setlocale(LC_ALL, "C");
	char* ret = setlocale(LC_ALL, "");
	wchar_t a = L'张';  //wchar_t是宽字符的数据类型
	                    //在宽字符之前需要加上L，否则会被当做窄字符处理
	printf("%s\n", ret);
	wprintf(L"%c\n", a);//在格式串之前也要加上L
	return 0;
}

此时的结果表明当前的模式是本地在中国，输出宽字符'张'。

如果我们函数的第一个参数不是LC-ALL全部类项,而是某一类项呢？，比如LC_TIME，那我们还能打印宽字符吗？

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<locale.h>  //setlocale函数包含在locale.h文件中
int main() {
	//改变此时的类项
	char* ret = setlocale(LC_TIME, ""); 
	wchar_t a = L'张';  //wchar_t是宽字符的数据类型
	                    //在宽字符之前需要加上L，以做标记
	printf("%s\n", ret);
	wprintf(L"%c\n", a);
	return 0;
}

结果显示不能，也就是说此时函数只能调整程序对时间格式的操作，而不能改变其他！

上面我们讲到需要打印★，●，□三个宽字符

找到这三个字符

但是键盘上并没有这三个字符，我们需要用搜狗输入法输入

下载搜狗输入法后：


就完成了。

打印的方式有两种：

第一种方式就是我们上面所讲的通过locale.h文件，setlocale函数调整C语言当前模式来使得程序能够打印宽字符

第二种方式就是直接通过printf函数，直接用字符串的形式打印：

c 复制代码 
#include<stdio.h>
#include<locale.h>  //setlocale函数包含在locale.h文件中
int main() {
	printf("□\n");
	printf("ab\n");
	return 0;
}

控制台屏幕的长宽特性：

c 复制代码 
#include<windows.h>
int main() {
	system("mode con cols=30 lines=30");
	return 0;
}


问： 为什么行与高均为30，则屏幕会是这样？

是因为X轴的一个单位是一个字节！

而Y轴的一个单位是两个字节！

游戏代码实现：

我们要设计一个27行，58列的地图：

项目结构：


Snake.h:

c 复制代码 
#define KEY_PRESS(vkey) ((GetAsyncKeyState(vkey)&1)?1:0) 

#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
#include<locale.h>
#include<time.h>
#include<stdbool.h>
#define POS_X 26
#define POS_Y 10
//关于游戏的状态
enum STATUS {
  OK = 1,      //开始
  END_NORMAL,  //正常结束
  KILL_BY_WALL,//墙撞结束
  KILL_BY_SELF //撞到自己结束    


};

//关于蛇方向的枚举
enum DERECTION
{
	UP = 1,
	DOWN,
	LEFT,
	RIGHT

};

//定义一个蛇身节点
typedef struct SnakeNode
{
	int x;
	int y;
	struct SnakeNode* Next; //下一个节点指针！
}SnakeNode,*PSnakeNode;

//对于一次游戏的数据封装到一个类当中
typedef struct Snake
{
    //对于一次游戏中的数据有：
	PSnakeNode head ;              //指向蛇的指针	
	enum DERECTION derection;      //蛇转向的方向：                    
	int sumscore;                  //总分数
	int foodscore;	               //单个事物的分数
	PSnakeNode  foodposition;      //食物的位置
	enum STATUS status;            //游戏的状态------开始,撞墙结束，撞到自己结束，正常结束
	int SleepTime;                 //停顿的时间------(游戏执行停顿的时间。)

}Snake,*PSnake;
//函数的声明
//设置光标的位置
void SetPos(short x, short y);
//打印游戏欢迎界面
void WelcomeToGame(PSnake sn);

//游戏的准备工作：
void GameStart(PSnake sn);
//游戏开始运行：
void GameRunning(PSnake sn);
//游戏结束：
void GameEnd(PSnake sn);

Snake.c:

c 复制代码 
#include"Snake.h"
//设置光标的位置
void SetPos(short x,short y) {

	HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //获取屏幕标准输出的句柄
	//封装光标的位置
	COORD pos = { x,y };
	//设置光标位置
	SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}
//打印游戏地图
void GameMap(PSnake sn) {
	//打印游戏地图：
	//打印一个27行58列的游戏地图：
	//打印上届！
	for (int i = 0; i < 29; i++) {
		wprintf(L"%lc", L'□');
	}
	//打印下界
	SetPos(0, 26);
	for (int k = 0; k < 29; k++) {
		wprintf(L"%lc", L'□');
	}
	//打印左界
	for (int j = 1; j < 27; j++) {
		SetPos(0, j);
		wprintf(L"%lc", L'□');
	}
	//打印右界
	//需要将光标设置在地图右上角
	SetPos(56, 0);
	for (int x = 1; x < 27; x++) {
		SetPos(56, x);
		//根据光标的位置进行打印符号，光标的位置随着x变化
		wprintf(L"%lc",L'□');
	}
}
//打印欢迎界面与提示信息
void WelcomeToGame(PSnake sn) {
	//先打印第一个欢迎页面!
	SetPos(40, 14);
	printf("欢迎来到贪吃蛇游戏！！！");   
	//再打印第二个欢迎界面
	SetPos(40, 27);
	system("pause");   
	//将打印在屏幕上的第一个页面清除掉。
	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("加速能得到更高的分数！");
    SetPos(25, 20);
	system("pause");
	system("cls");
	//打印游戏地图：
	GameMap(sn);
    
}
//设置创建食物
void SetFoodPosition(PSnake sn) {
	int x = 0;
	int y = 0;
//需要为食物设置随机坐标：
//这个随机也需要限制，x坐标不能为奇数,
// 食物坐标必须在地图墙之内，且食物不能出现在蛇的体内
// 食物的x坐标也不能为奇数



//地图大小为58列，x属于0-57,去除两边的字符，一个字符占两个字节，所以x的范围应该是2-54；
//地图大小为27行，y属于0-26，去除上下的字符，行的宽度为1个字符，所以y的范围应该是1-25
//先获取随机值
again: do {
	
	x = rand() % 53 + 2;   //x的坐标范围为2-54：  
	y = rand() % 25 + 1;
}       //y的坐标范围为1-25
//当x为奇数时，就重新获取
	while (x % 2 == 1);
	
//判断获取的坐标是否与蛇的身体重复
PSnakeNode tmp = sn->head;
while (tmp != NULL) {
	if (tmp->x == x && tmp->y == y) {
	    //此时说明食物与蛇身位置相撞。
		//使用goto语句重新生成食物位置
		goto  again;
	}
		tmp = tmp->Next;
}
//为食物创建一个节点
PSnakeNode cur = (PSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL) {

	perror("SetFoodPositon::malloc");
	return;

}
//当食物位置确定后:
sn->foodposition = cur;
sn->foodposition->x = x;
sn->foodposition->y = y;
//在指定位置打印食物字符
SetPos(x, y);
 wprintf(L"%lc",L'◇');
}
//初始化蛇身
void InitializeSnake(PSnake sn) {
	//初始化蛇身
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		PSnakeNode cur = (PSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));

		if (cur == NULL) {
			perror("Intialize::malloc");
			return;
		}
		cur->Next = NULL;
		cur->x = i * 2 + POS_X;
		cur->y = POS_Y;

		//选择头插法
		if (sn->head == NULL) {
			sn->head = cur;
		}
		else {
			//进行头插法
			cur->Next = sn->head;
			sn->head = cur;
		}
	}
	PSnakeNode cur = sn->head; 
	while (cur !=NULL) {
		SetPos(cur->x, cur->y);
		wprintf(L"%lc", L'㊣');
		cur = cur->Next;
	}

}
//初始化游戏信息
void GameStart(PSnake sn) {

	 //1.欢迎界面的打印与功能介绍与地图的绘制！
	 WelcomeToGame(sn);
	 //2.初始化贪吃蛇的信息
	 // 创建蛇
	 InitializeSnake(sn);
	 //设置蛇最开始的方向：向右
	 sn->derection = RIGHT;
	 //设置游戏的状态：
	 sn->status = OK;
	 //设置食物的分数：10
	 sn->foodscore = 10;
	 //设置当前的总分数：
	 sn->sumscore = 0;
	 //设置食物的位置：
	 SetFoodPosition(sn);
	 //设置游戏停顿的时间
	 sn->SleepTime = 200;
}
//打印游戏的帮助信息！
void PrintHelpInfo() {
	 SetPos(65, 17);
	 printf("不能穿墙，不能咬到自己！");
	 SetPos(65, 18);
	 printf("用↑.↓.←.→来控制蛇的移动！");
	 SetPos(65, 19);
	 printf("按F3加速，F4减速");
	 SetPos(65, 20);
	 printf("按ESC退出游戏，按空格暂停游戏");
 }
//判断下一个节点是否是食物：
int IsFoodNode(PSnakeNode PNextNode,PSnake sn) {
	//判断是否是食物：
	return PNextNode->x == sn->foodposition->x && PNextNode->y == sn->foodposition->y;
}
//蛇吃掉食物
void EatFood(PSnakeNode PNextNode,PSnake sn) {
	//头插法插入节点
	sn->foodposition->Next = sn->head;
	sn->head = sn->foodposition;
	不可以只打印新增的节点。
	//SetPos(PNextNode->x,PNextNode->y);
	PSnakeNode tmp = sn->head;
	while (tmp != NULL) {
		SetPos(tmp->x, tmp->y);  
		wprintf(L"%lc", L'㊣');
		tmp = tmp->Next;
	}
	sn->sumscore += sn->foodscore; //在吃掉一个食物后，分数+单个食物的分数！
    //释放掉旧的节点：
	free(PNextNode);
}
//判断是否撞墙！
int  IsKillByWall(PSnakeNode PNextNode) {
return  PNextNode->x == 0 || PNextNode->x == 56 || PNextNode->y == 0 || PNextNode->y == 26;
	
}
//判断是否撞到自己：
int  IsKillBySelf(PSnakeNode PNextNode,PSnake sn) {
	PSnakeNode tmp = sn->head->Next;
	while (tmp != NULL) {
		//如果与蛇身的某一个节点相同
		if (PNextNode->x == tmp->x && PNextNode->y == tmp->y) { 
			return 1;
		}
		tmp = tmp->Next;
	}
	return 0;
}
//当遇到空白处时！
void   IsBlank(PSnakeNode PNextNode,PSnake sn) {
	PNextNode->Next = sn->head;
	sn->head = PNextNode;
	//找到尾节点
	PSnakeNode  tmp = sn->head;
	while (tmp->Next->Next != NULL) {
		SetPos(tmp->x, tmp->y);
		wprintf(L"%lc", L'㊣');
		tmp = tmp->Next;
	}
	//当找到倒数第二个节点时：
	SetPos(tmp->Next->x, tmp->Next->y);
	printf(" ");
	printf(" ");
    //释放尾结点
	free(tmp->Next);
	tmp->Next = NULL;

}
//蛇移动一步的操作
 void SnakeMove(PSnake sn) {
	 //先找到当前蛇头的坐标与蛇头的方向，判断下一步是什么！
	 int x = 0;
	 int y = 0;
	 //用switch语句显得更简洁：
	 switch (sn->derection) {
	 case UP:
		 //此时下一个节点的坐标即：
		 x = sn->head->x;
		 y = sn->head->y - 1;
		 break;
	 case DOWN:
		 //下一个节点的坐标：
		 x = sn->head->x;
		 y = sn->head->y + 1;
		 break;
	 case LEFT:
		 //下一个节点的坐标：
		 x = sn->head->x - 2;
		 y = sn->head->y;
		 break;
	 case RIGHT:
		 //下一个节点的坐标
		 x = sn->head->x + 2;
		 y = sn->head->y;
		 break;
	 }
	 //创建一个新的节点
	 PSnakeNode cur = (PSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
	 if (cur == NULL) {
		 perror("NextPace::malloc");
		 return;
	 }
	 cur->x = x;
	 cur->y = y;

	 //要判断此节点是否是墙
	 if (IsKillByWall(cur)) {
		 sn->status = KILL_BY_WALL;
		 //释放掉申请的节点
		 free(cur);
		 return;
	 }
	 //判断是否是食物
	  if (IsFoodNode(cur,sn)){
		  //吃掉食物！
		  EatFood(cur, sn);
		 //当吃掉食物时，需要再随机生成一个食物，
		 SetFoodPosition(sn);
		 return;
	 }

	 //判断是否撞到了自己
	  if (IsKillBySelf(cur, sn)) {
		  sn->status = KILL_BY_SELF;
		  //释放掉申请的节点
		  free(cur);
		  return;
      }
	 //如果程序执行到这里，说明下一节点是空白处：
	//执行遇到空白时的函数。 
	  IsBlank(cur, sn);
 }
 //游戏暂停
 void Pause() {
	//让游戏暂停即一直sleep即可！
	 while (1) {
		 Sleep(200);//单位为毫秒。
		 //如果再按一次空格，则停止暂停！
		 if (KEY_PRESS(VK_SPACE)) {
			 break;
		 }
	 }
 } 
 //游戏运行
 void GameRunning(PSnake sn) {
	//游戏运行的逻辑就是每走一步，就观察一下蛇的状态。
    //根据按键的选项，进行对应的操作：
     //ESC,空格，↑，↓，←，→ F3,F4 这些键的虚拟值为：
	 //

	 do {
		 //打印游戏的帮助信息。
		 PrintHelpInfo();
		 SetPos(65, 14);
		 printf("总分数：%2d", sn->sumscore);
		 SetPos(65, 15);
		 printf("当前食物的分数：%2d", sn->foodscore);
		 //检测当前所按的键！
		 //↑按键
		 if (KEY_PRESS(VK_UP)&&sn->derection!=DOWN) {//按键不能与当前蛇的方向进行冲突
			 //在按上键时，方向改变
			 sn->derection = UP;
		
		 }
		 //↓按键
		 else if (KEY_PRESS(VK_DOWN)&&sn->derection!=UP) {
			 sn->derection = DOWN;
		 }
		 //←按键
		 else if (KEY_PRESS(VK_LEFT)&&sn->derection!=RIGHT) {
			 sn->derection = LEFT;
		 }
		 //→按键
		 else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT)&&sn->derection!=LEFT) {
			 sn->derection = RIGHT;
		 }
		 //空格
		 else if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
		 {  
			 //游戏暂停
			 Pause();
		 }
		 //ESC 
		 else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
		 {
			 sn->status = END_NORMAL;
		 }
		 //F3
		 else if (KEY_PRESS(VK_F3))
		 {
			 //F3是加速
			 //游戏休眠的时间不能为负数
			 if (sn->SleepTime > 80) {
				 sn->SleepTime -= 30;
				 sn->foodscore += 2;
			 }		 
		 }
		 //F4
		 else if (KEY_PRESS(VK_F4))
		 {
			 //F4是减速
			 //游戏休眠的时间也不能极其长
			 if (sn->foodscore > 2) {
				 sn->SleepTime += 30;
				 sn->foodscore -= 2;
			 }
		 }
		 SnakeMove(sn);
		 Sleep(sn->SleepTime);

	 } while (sn->status == OK);
 }
 //游戏结束的善后工作
 void GameEnd(PSnake sn) {
	  SetPos(24, 12);
	 switch (sn->status) {
	 case END_NORMAL:
		 printf("您主动退出了游戏！！！\n");
		 break;
	 case KILL_BY_SELF:
		 printf("您撞到了自己，游戏结束！！！\n");
		 break;
	 case KILL_BY_WALL:
		 printf("您撞到了墙，游戏结束！！！\n");
		 break;
	  }
	
//释放蛇身的节点
  //选择头删，
	 PSnakeNode cur = sn->head;
	 while (cur) {
		 //保证删除前面的节点能够找到后面的节点
		 PSnakeNode del = cur;
		 cur = cur->Next;
		 free(del);
	 }
 }

test.c:

c 复制代码 
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"Snake.h"
void test() {
	char ch = 0;
	do {
		Snake snake1 = { 0 };
		//设置屏幕
		system("mode con cols=100 lines=30");
		system("title 贪吃蛇游戏");
		
		HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
		//隐藏光标的操作：
		CONSOLE_CURSOR_INFO cursorinfo;
		GetConsoleCursorInfo(houtput, &cursorinfo);//获取当前屏幕光标的信息
		cursorinfo.bVisible = false;               //隐藏控制台光标！
		SetConsoleCursorInfo(houtput, &cursorinfo);//设置控制台光标状态
		//初始化游戏信息
		GameStart(&snake1);
		//运行游戏
		GameRunning(&snake1);
		//结束游戏
		GameEnd(&snake1);
		SetPos(20, 15);
		printf("再来一局吗？(Y/N)");
		 ch =  getchar();
		getchar(); //用于吸收\n,即吸收掉按回车键
	} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
	SetPos(12, 26);
}
int main() {
	setlocale(LC_ALL, "");
	//产生随机数
	srand((unsigned int)time(NULL));
	test();
	return 0; 
}

总结：

  1. 自己的调试能力比较差，没有认真地进行调试，监视变量！
  2. 缺乏错误经验，一个野指针便让自己摸不着头脑！
  3. 这种做项目的思维方式有问题，后面的出现问题，又不断地修改前面的内容，如果是大项目，很容易崩盘！
  4. 具体：在函数中修改尾结点时，不需要使用二级指针，可以通过->next->next的方式进行修改。
  5. 尽量将一个个的功能用函数封装起来，即使没有减少代码冗余的地方，也可以使得代码简洁，可读性更高，便于修改与扩展功能！
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