贪吃蛇项目实现（C语言）——附源码

前言

贪吃蛇是一款十分经典的游戏，其通过控制贪吃蛇的上下左右移动来吃食物，延长自己的身体，也会因为撞到墙体和自身而死亡。下面我们通过C语言来实现贪吃蛇。

1.技术要点

C语言枚举，结构体，链表，动态内存管理，预处理指令，函数，Win32 API等。

2. Win 32 API

要使用Win32 API 我们就需要先了解学习一下Win 32 API。

2.1 Win 32 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 Windows 32位平台的应⽤程序编程接口。

2.2 控制台程序（Console）

我们平时运行起来的黑框程序就是控制台程序

我们可以使用cmd命令来控制窗口的长和宽：设置长100列，宽30行

cs 复制代码

mode con cols=100 lines=30;

也可以设置控制台窗口的名字：

cs 复制代码

title 贪吃蛇;

这些控制窗口执行的命令可以通过调用system函数来执行。例如：

cs 复制代码

#include<stdio.h>
int main()
{
//设置窗口大小为30行，100列
system("mode con cols=100 lines=30");
//设置窗口名称为贪吃蛇
system("title 贪吃蛇");
return 0;
}

2.3 控制坐标COORD

COORD是一个结构体，表示一个字符在控制台屏幕缓冲区上的坐标，坐标系（0,0）的原点位于缓冲区的顶部左侧单元

声明类型：

cs 复制代码

typedef struct _COORD{
   short x;
   short y;
  
}COORD,*PCOORD;

赋值：

COORD pos = {10,15};

2.4 隐藏光标

光标的显示会让贪吃蛇游戏的进行不是很友好，所以我们需要将其隐藏。

2.4.1 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。

函数的参数：

cs 复制代码

HANDLE  GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

实例：

cs 复制代码

HANDLE houtput = NULL;
houtput =  GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

2.4.2 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；

cs 复制代码

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
（光标）的信息

实例：

cs 复制代码

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

2.4.3 CONSOLE_CURSOR_INFO

这个结构体，包含有关控制台光标的信息;

cs 复制代码

typedef sturct _CONSOLE_CURSOR_INFO
{
DWORD dwSize;
BOOL bVisible;
}_CONSOLE_CURSOR_INFO,*P_CONSOLE_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。

cs 复制代码

CursorInfo.bVisible = false; //光标隐藏

2.4.4 SetConsoleCursorInfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

cs 复制代码

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
 HANDLE hConsoleOutput,
 const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo
);

实例：

cs 复制代码

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

2.5 封装设置光标位置函数

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。

cs 复制代码

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
 HANDLE hConsoleOutput,
 COORD pos
);

实例：

cs 复制代码

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);

封装成函数：

cs 复制代码

//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);
}

3. GetAsyncKeyState

获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型：

short GetAsyncKeyState(
int vKey
);

将键盘上的虚拟值传递给函数，函数通过返回值来分辨按键状态。

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.

我们通过函数与宏定义来判断键是否被按过。判断依据GetAsyncKeyState函数的返回值的最高位。

实现：

#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )

通过宏定义将函数的结果与1，得到结果，后面再通过多个if表达式实现键值的判断。

4.功能实现

贪吃蛇需要实现一些基本的功能：

地图绘制
蛇吃食物的功能（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

7.暂停游戏

下面来依次实现这些功能：

4.1 地图绘制

这是贪吃蛇游戏的大纲，我们该如何设置这样的界面呢？

上面讲了，横向为X轴，纵向为y轴，从上到下依次增长。

我们在地图上打印墙体，蛇身，食物的时候需要分别使用使用宽字符□，●，○。

普通字符占一个字节，这类宽字符占两个字节。

4.1.1 <locale.h>本地化

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

4.1.1.1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：

4.1.1.2 setlocale函数

 char* setlocale (int category, const char* locale);

第一个函数可以是一个类项，也可以是全部类项，第二个参数有两种取值："C"（正常模式）和""（本地模式）。

任意程序执行开始，都会隐藏式执行调用:

setlocale(LC_ALL，"C");

当切换到本地模式后，我们才可以输出宽字符。

setlocale(LC_ALL,"");

setlocale的返回值是字符串指针，表示已经设置好的格式，如果调用失败，则返回空指针NULL。

将第二个参数设置NULL就可以用来查询当前地区了。

#include <locale.h>
int main()
{
 char* loc;
 loc = setlocale(LC_ALL, NULL);
 printf("默认的本地信息：%s\n", loc);
 
 loc = setlocale(LC_ALL, "");
 printf("设置后的本地信息: %s\n", loc);
 return 0;
}

4.1.2 宽字符的打印

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，宽字符的打印使用 wprintf ，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。

例如：

#include <stdio.h>
#include<locale.h>
int main() {
 setlocale(LC_ALL, "");
 wchar_t ch1 = L'●';
 wchar_t ch2 = L'重';
 wchar_t ch3 = L'邮';
 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;
}

结果：

从打印结果可以看出，一个宽字符占两个字符的位置。

还需要注意的是，一个字符的长度是宽度的两倍，所以我们在使用宽字符的时候需要处理好地图上坐标的计算。

4.1.3 地图坐标

我们这里实现打印一个27行，58列的棋盘，通过棋盘画出地图。（可通过自己的实际情况修改）

27行（0-26），58列（0-57）；其中列必须是2的倍数，因为宽字符的宽度为2，实现地图全是宽字符。

4.1.4 地图绘制

绘制地图可以通过四个for循环实现。

代码实现如下：

这里通过宏定义减少代码量：

#define wall L'□'

void create_wall()
{
	//x是横，y是竖
	//上
	for (int i = 0; i <29;i++ )
	{
		wprintf(L"%lc", wall);
	}
	//下
	setpos(0, 26);
	for (int i = 0; i < 29;i++)
	{
		
		wprintf(L"%lc", wall);
	}
	//左
	for (int i = 1; i <=25 ; i ++)
	{
		setpos(0,i);
		wprintf(L"%lc", wall);
	}
	//右
	for (int i = 1; i <= 25; i++)
	{
		setpos(56,i);
		wprintf(L"%lc", wall);
	}
	setpos(0, 27);
}

注意：

其中的上下通过只需要从0到28，因为宽字符占两个字节。打印完上下两部分之后，打印左右两部分的时候，只需要各打印25行，因为打印上下两部分的时候已经打印了两行。每打印完一部分就需要再重新定位光标位置。

4.2 蛇身和食物

蛇身的实现需要运用到链表结果，通过初始化五个宽字符将蛇身链接起来。

需要注意的是：

蛇身的X坐标必须要是2的倍数。不然宽字符打印出来可能在墙体，坐标不好对齐。

食物坐标的生成是随机的，并且坐标不在蛇身和墙体上。

4.2.1 蛇身实现

蛇身的每个结点需要包含：横纵坐标以及一个结点指针指向下一个结点。

typedef struct snakenode
{
	int x;
	int y;
	struct snakenode* next;
}snakenode;

为了更好的管理蛇，我们再创建一个结构体：

typedef struct snake
{
	snakenode* psnake;//头结点
	snakenode* pfood;//食物结点
	enum direction dir;//蛇的方向
	enum game_states status;
	int food_weight;//食物分数
	int score;///总分数
	int sleep_time;//休息时间。
}snake;

里面包含了所需要的所有东西。

其中蛇的方向以及游戏状态通过枚举一一列举：

蛇的初始化：

snakenode* cur = NULL;
int i = 0;
//生成五个结点
for (i = 0; i < 5; i++)
{
	cur = (snakenode*)malloc(sizeof(snakenode));
	if (cur == NULL)
	{
		printf("malloc fail");
		exit(1);
	}
	cur->next = NULL;
	cur->x = snake_x+ 2*i;
	cur->y = snake_y;
	if (ps->psnake == NULL)
	{
		ps->psnake = cur;
	}
	else
	{
		cur->next = ps->psnake;
		ps->psnake = cur;
	}
}
cur = ps->psnake;

//遍历蛇，打印
while (cur)
{
	setpos(cur->x, cur->y);
	wprintf(L"%lc", body);
	cur = cur->next;
}
ps->dir = right;//初始向右行进
ps->food_weight = 10;//初始食物十分
ps->score = 0;//总分
ps->sleep_time = 200;//两百毫秒
ps->status = ok;

4.2.2 食物的随机生成

使用真正的随机需要包含头文件<time.h>。

	srand((unsigned int)time(NULL));

然后通过随机函数实现食物坐标的随机生成。

思路：

生成一个满足X坐标为2到54，Y坐标1到25，并且X为2的倍数，然后再遍历蛇身，如果与任意一个蛇身结点横纵坐标重合，则再重新进行生成横纵坐标。实现这一过程我们可以使用goto指针。

实现后创建一个食物指针，将横纵坐标都填进去，并将其next指针指向NULL，然后定位到食物结点的坐标，进行打印食物节点，最后将该结点存到snake结构体里面。

代码实现：

int x = 0;
int y = 0;
//随机创建
//x在2到54，y在1到25，不和墙重叠do
again:
do
{
	x = rand() % 53 + 2;
	y = rand() % 25 + 1;
} while (x % 2 != 0);
//遍历蛇身判断是否和蛇身重叠
//重叠时使用goto函数进行重置
snakenode* cur = psnake->psnake;
while (cur)
{
	if (cur->x == x && cur->y)
		goto again;
	cur = cur->next;
}
snakenode* pfood = (snakenode*)malloc(sizeof(snakenode));
if (pfood == NULL)
{
	printf("malloc");
	exit(2);
}
pfood->next = NULL;
pfood->x = x;
pfood->y = y;
setpos(x, y);
wprintf(L"%lc", food);
psnake->pfood = pfood;

4.3 蛇移动

蛇的移动有多种情况：首先需要通过按键方向确定下一步的位置，再判断是吃到食物还是撞到墙还是吃到自己还是不是食物。

我们实现移动的方式是，创建一个新结点，将该新节点作为新的头结点，打印新蛇身。

头结点坐标实现：

	switch (psnake->dir)
	{
	case left:
		next->x = psnake->psnake->x - 2;
		next->y = psnake->psnake->y ;
		break;
	case right:
		next->x = psnake->psnake->x + 2;
		next->y = psnake->psnake->y;
		break;
	case up:
		next->x = psnake->psnake->x;
		next->y = psnake->psnake->y-1;
		break;
	case down:
		next->x = psnake->psnake->x;
		next->y = psnake->psnake->y + 1;
		break;
	}

分析：向左移动则横坐标-2。向左移动则横坐标+2。向上移动则纵坐标-1。向下移动则纵坐标+1。

4.3.1 获取按键情况

通过宏定义来实现按键的获取：

//宏定义按键
#define key_press(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)

if (key_press(VK_UP) && psnake->dir != down)
{
	psnake->dir = up;
}
else if (key_press(VK_DOWN) && psnake->dir != up)
{
	psnake->dir = down;
}
else if (key_press(VK_LEFT) && psnake->dir != right)
{
	psnake->dir = left;
}
else if (key_press(VK_RIGHT) && psnake->dir != left)
{
	psnake->dir = right;
}
else if (key_press(VK_SPACE))
{
	pause();
}
else if (key_press(VK_ESCAPE))//正常退出
{
	psnake->status = end_normal;
}
else if (key_press(VK_F3))
{
	if (psnake->food_weight <20)
	{
		psnake->sleep_time -= 20;
		psnake->food_weight += 2; 
	}
	
}
else if (key_press(VK_F4))
{
	if (psnake->food_weight > 2)
	{
		psnake->sleep_time += 20;
		psnake->food_weight -= 2;
	}

}

当获取到一个方向时，如果之前的方向与这个方向相反，那么该次按键不实现。当按空格时，实现暂停函数，当按到退出键时，退出函数，当按到F3时，加速，当按到F4时，减速。

4.3.1.1 暂停函数

我们可以通过一个不退出循环的while循环实现永久暂停，直到满足再按一次暂停键。

代码实现：

void pause()
{
	while (1)
	{
		
		Sleep(200);
		if (key_press(VK_SPACE))
		{
			break;
		}
	}
}

当按到退出键时，则只需要将游戏状态设置为end_normal即可。

当按到F3(加速)时，我们食物一开始的分数是10，最高分是20，最低分是2。当小于20的时候，我们可以加速，即将休眠时间降低。

当按到F4（减速）时，当大于2的时候，我们就可以减速，即将休眠时间延长。

4.3.2 不是食物

不是食物则将之前蛇身的最后一个结点以" "输出。

void notfood(snakenode* pnext, snake* psnake)
{
	pnext->next = psnake->psnake;
	psnake->psnake = pnext;
	snakenode* cur = psnake->psnake;
	while (cur->next->next)
	{
		setpos(cur->x, cur->y);
		wprintf(L"%lc", body);
		cur = cur->next;
	}
	//打印倒数第二个结点的身体
	setpos(cur->x, cur->y);
	wprintf(L"%lc", body);
	//最后一个节点打印空格
	setpos(cur->next->x, cur->next->y);
	printf("  ");
	free(cur->next);
	cur->next = NULL;
}

注意：这里的while循环完之后，cur指针的位置在之前蛇身的倒数第二个结点。然后将最后一个结点free掉并置为零。

4.3.3 是食物

是食物则直接将新结点变为头结点，遍历蛇身，打印蛇身释放掉食物结点。然后再重新生成一个食物结点。

void eatfood(snakenode * pnext,snake* psnake)
{
	//头插法，将next结点插入
	pnext->next = psnake->psnake;
	psnake->psnake = pnext;
	snakenode* cur = psnake->psnake;
	while (cur)
	{
		setpos(cur->x, cur->y);
		wprintf(L"%lc", body);
		cur = cur->next;
	}
	psnake->score += psnake->food_weight;
	free(psnake->pfood);
	psnake->pfood = NULL;
	//创建新食物
	foodcreate(psnake);
}

4.3.4 撞墙结束

撞到墙后就将游戏状态设置为撞墙结束。

void killbywall(snakenode* next,snake * psnake)
{
	if (next->x == 0 || next->x == 56 || next->y == 0 || next->y == 26)
		psnake->status = kill_by_wall;

}

4.3.5 撞到自己结束

遍历蛇身，如果撞到自己就将游戏状态设置为撞自己结束。

void killbyself(snakenode* next, snake* ps)
{
	snakenode* cur = ps->psnake->next;
	while (cur)
	{
		if (cur->x == next->x && cur->y == next->y)
		{
			ps->status = kill_by_self;
			break;
		}
		cur = cur->next;
	}
}

4.4 退出游戏

先通过游戏状态来决定输出怎样的汉字告诉玩家：

	switch (snake->status)
	{
	case kill_by_wall:
		printf("您撞到墙啦，游戏结束");
		break;
	case kill_by_self:
		printf("您撞到自己啦，游戏结束");
		break;
	case end_normal:
		printf("您退出游戏，游戏结束");
		break;
	}

再销毁蛇身链表。

//链表销毁
snakenode* cur = snake->psnake;
while (cur)
{
	snakenode* del = cur;
	cur = cur->next;
	free(del);
	del = NULL;
	
}

5. 总的包装

为了流畅的实现贪吃蛇游戏，我们需要在test函数中运用循环来实现多次玩游戏。

void test()
{
	int ch = 0;
	do
	{
		system("cls");
		snake psnake = { 0 };
		//3.  欢迎界面,开始游戏
		// //打印墙体
		// 初始化蛇体
		//创建食物
		gamestart(&psnake);
		//4. 运行游戏
		gamerun(&psnake);
		//5. 退出游戏
		gameend(&psnake);
		setpos(30, 16);
		system("pause");
		setpos(30, 16);
		printf("还要再玩一次吗？(Y/N):");
		
		ch = getchar();
		while (getchar() != '\n');
	
	} while ((ch == 'y' || ch == 'Y'));
	
	setpos(0, 27);
	
	
}

通过getchar函数得到玩家的答案，判断是否再进行游戏。

需要注意的是，玩完之后要清屏，并且在玩家输入前需要进行pause，避免up和right键调出之前的输入记录。

6. 源码

贪吃蛇实现 · 976d8af · 重邮阿江/c_study_experience - Gitee.com