大二必做项目贪吃蛇超详解之上篇win32库介绍

文章目录

  • [1. 游戏背景](#1. 游戏背景)
  • [2. 游戏效果演示](#2. 游戏效果演示)
  • [3. 项目目标](#3. 项目目标)
  • [4. 前置知识](#4. 前置知识)
  • [5. Win32 API](#5. Win32 API)
  • [5. 1 控制台程序(Console)](#5. 1 控制台程序(Console))
    • [5. 2 控制台屏幕上的坐标 `COORD`](#5. 2 控制台屏幕上的坐标 COORD)
    • [5. 3 GetStdHandle](#5. 3 GetStdHandle)
    • [5. 4 GetConsoleCursorlnfo](#5. 4 GetConsoleCursorlnfo)
      • [5. 4. 1 CONSOLE_CURSOR_INFO](#5. 4. 1 CONSOLE_CURSOR_INFO)
      • [5. 4. 2 SetConsoleCursorlnfo](#5. 4. 2 SetConsoleCursorlnfo)
    • [5. 5 SetconsoleCursorPosition](#5. 5 SetconsoleCursorPosition)
    • [5. 6 GetAsyncKeyState](#5. 6 GetAsyncKeyState)

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。

2. 游戏效果演示

贪吃蛇演示视频

3. 项目目标

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:

  1. 贪吃蛇地图绘制
  2. (上、下、左、右方向键控制蛇的动作)
  3. 蛇吃食物
  4. 蛇撞墙死亡
  5. 蛇撞自身死亡
  6. 计算得分
  7. 再来一把
  8. 加速、减速
  9. 暂停游戏

4. 前置知识

C语言函数结构体与枚举动态内存管理预处理指令单链表、Win32 API(本文介绍)等(除了这些,还应该熟知C语言的基本语法,比如操作符什么的,就不一一列举了)。

5. Win32 API

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窗口、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

win32API 提供了非常多的接口以供使用,本博客只介绍在贪吃蛇游戏中会用到的接口。
win32API不同于C语言基础语法,大多都是封装好的函数,初次接触这样的开发可能会有些头晕,但这是向制作更复杂的项目的必经之路,也是学习更高级的语言的必然过程,需要尝试去接受。

5. 1 控制台程序(Console)

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为30行,100列

c 复制代码
mode con cols=100 lines=30

你可以在微软开发文档中获取更多mode命令。

也可以通过命令设置控制台窗口的名字:

c 复制代码
title 贪吃蛇

你可以在微软开发文档中详细了解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:

c 复制代码
#include <stdio.h>
int main()
{ 
	//设置控制台窗口的长宽: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");
	getchar();	//让程序不要直接结束,才能看到窗口名称的改变
	return 0;
}

这样就能在游戏开始前固定窗口大小与名称 了。

补充:

本文代码均在cmd窗口中有效,如果你的编译器默认打开的不是cmd而是终端 ,可能会出现一些奇怪的问题,你可以按照下图方式修改:

5. 2 控制台屏幕上的坐标 COORD

COORDWindows 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

COORD类型的声明:

c 复制代码
typedef struct _COORD {
    short X;
    short Y;
} COORD, *PCOORD;

给坐标赋值:

c 复制代码
COORD pos = { 10,15 };

关于它的使用,我们在后文再提。

5. 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HANDLE,用来标识不同设备的数值,必须要有句柄我们才能对标准设备进行操作),使用这个句柄可以操作设备。

c 复制代码
HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

使用示例:

c 复制代码
//本代码用于获取标准输出流的句柄并存储在 houtput 中
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

5. 4 GetConsoleCursorlnfo

GetConsoleCursorlnfo用于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。

c 复制代码
BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
	HANDLE hConsoleOutput, 
	PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);	//不要在意它的返回值类型,我们重点关注它的参数

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(光标)的信息。

5. 4. 1 CONSOLE_CURSOR_INFO

CONSOLE_CURSOR_INFO这个结构体,包含有关控制台光标的信息

c 复制代码
typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {
	DWORD dwSize;
	BooL bvisible;
}CONSOLE_CURSOR_INFO,*PCONSOLE_CURSOR_INFO;

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。
bVisible游标的可见性 。如果光标可见,则此成员为 true

c 复制代码
CursorInfo.bVisible = false;//隐藏控制台光标

当然,直接写这个代码是无法生效的!需要配合GetConsoleCursorlnfo和下面的SetConsoleCursorlnfo使用。

5. 4. 2 SetConsoleCursorlnfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

c 复制代码
BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
	HANDLE hConsoleOutput,
	const CONSOLE_CURSOR_INFO* lpConsoleCursorInfo
);	//在意这个返回值

以上接口配合使用:

c 复制代码
//获取句柄
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//隐藏光标操作

//创建接受光标信息的变量
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
//获取控制台光标信息
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);
//隐藏控制台光标
CursorInfo.bVisible = false;
//设置控制台光标状态
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);	

这是设置控制台光标不可见的固定格式,不可修改!(自定变量名除外)

5. 5 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变量中,调用SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。

c 复制代码
BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
	HANDLE hConsoleOutput,
	COORD pos
);

使用示例:

c 复制代码
COORD pos = { 10, 5 };
//获取标准输出的句柄
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为 pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);

在贪吃蛇的项目中,我们会非常频繁地设置光标的位置,为了使用方便,我们可以封装一个函数来方便我们使用:

c 复制代码
//设置光标的坐标
void SetPos(short x, short y)
{
	COORD pos = { x, y };
	//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);
	//设置标准输出上光标的位置为 pos
	SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}

这样,我们只需要传入x,y就可以很方便地设置光标的位置了。

5. 6 GetAsyncKeyState

GetAsyncKeystate用于2获取按键情况,它的函数原型如下:

c 复制代码
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。

c 复制代码
#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )

你可以使用这个宏来方便地判断这个键是否被按下,当然你也可以用函数,但是这样简单的逻辑并没有太大的必要去使用函数。

参考:虚拟键码(注意只有表格第一列有虚拟键值的键才能被这个接口检测)

实例:检测数字键

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )
int main()
{
	while (1)
	{
		if (KEY_PRESS(0x30))		//0
			printf("0\n");
		else if (KEY_PRESS(0x31))	//1
			printf("1\n");
		else if (KEY_PRESS(0x32))	//2
			printf("2\n");
		else if (KEY_PRESS(0x33))	//3
			printf("3\n");
		else if (KEY_PRESS(0x34))	//4
			printf("4\n");
		else if (KEY_PRESS(0x35))	//5
			printf("5\n");
		else if (KEY_PRESS(0x36))	//6
			printf("6\n");
		else if (KEY_PRESS(0x37))	//7
			printf("7\n");
		else if (KEY_PRESS(0x38))	//8
			printf("8\n");
		else if (KEY_PRESS(0x39))	//9
			printf("9\n");
	}
	return 0;
}

这个代码的功能就是在按下键盘上方的数字 (小数字键盘无效)时,在屏幕上打印一个对应的数字,注意全程没有使用scanfgetchar

贪吃蛇所需要用到的win32库基本只涉及到这些,下篇博客将开始正式设计贪吃蛇游戏。

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