前言
本篇博客为大家介绍C语言中的一个比较重要的项目——贪吃蛇游戏,这个游戏的实现需要充分运用C语言的相关知识,所以大家一定要提前学好C语言的知识,再来做贪吃蛇的项目;如果你对本文内容感兴趣,请继续往下阅读,下面我们进入正文部分。
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。
在编程语言的学习中,我们以贪吃蛇为例,从设计到代码实现来提升个人的编程能力和逻辑能力。
2. 游戏效果演示
3. 实现的基本功能
• 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
4. 技术要点
C语言函数、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、链表、Win32API等。
5. Win32 API相关知识
5.1 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 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。Win32API也就是Microsoft Windows 32位平台的应用程序编程接⼝。
5.2 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;
也可以通过命令设置控制台窗口的名字:
5.3 控制台屏幕上的坐标COORD
COORD是WindowsAPI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。
给坐标赋值:
5.4 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。
int main()
{
//获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
return 0;
}
5.5 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
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
5.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO
5.6 SetConsoleCursorInfo
设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。
#include<stdbool.h>
int main()
{
//获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//定义一个光标信息的结构体
CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = { 0 };
//获取和houtput句柄相关的光标信息,存放在cursor_info中
GetConsoleCursorInfo(houtput,&cursor_info);
//修改光标的占比
//cursor_info.dwSize = 50;
cursor_info.bVisible = false;//隐藏光标,使用false需要包含<stdbool.h>这个头文件
//设置和houtput句柄相关的光标信息
SetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);
system("pause");
return 0;
}
大家可以看到经过上面的代码操作,我们将原有的光标成功地去掉了。这里为大家说明一下,上面所用到的函数都是Windows操作系统中设置好的,所以我们可以直接按照上面固定的代码去实现我们想要的效果即可。
5.7 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。
这里有同学会提出疑问,每次设置都要写一遍上面的代码,能不能将它分装成一个函数呢?
答案当然是可以的:
5.8 getAsyncKeyState
获取按键情况,GetAsyncKeyState的函数原型如下:
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.
虚拟键码:虚拟键码 (Winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Learn
下面我们来举个例子,我们来检测一下数字键:
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main()
{
while (1)
{
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;
}
6. 贪吃蛇游戏的设计和分析
6.1 地图
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的坐标知识。
控制台窗口的坐标:横向的是X轴,从左向右依次增帐;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。
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。
6.1.1 <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
6.1.2 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:
• 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。
setlocale,_wsetlocale | Microsoft Learn
6.1.3 setlocale函数
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:
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。
6.1.4 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。
这里大家就可以看到宽字符与普通字符的对比,宽字符是占两个字节的。
6.1.5 地图坐标
6.2 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儿出现在墙体中, 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★。
6.3 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:
//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一个节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
这里我们需要用到链表的数据结构去定义,其中用到了typedef来重命名,大家注意,我们将蛇想象成链表,那我们要将每个节点串起来,所以我们需要一个指针来指向这个链表的头节点,也就是蛇头,所以我们还重命名了一个结构体指针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:
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode _pSnake;//指向蛇头的指针
pSnakeNode _pFood;//指向食物节点的指针
enum DIRECTION _dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS _status;//游戏的状态
int _food_weight;//一个食物的分数
int _score; //总成绩
int _sleep_time; //每走一步的休息时间,时间越短,速度越快,时间越长,速度越慢
}Snake, * pSnake;
蛇的方向,可以⼀⼀列举,使用枚举:
//蛇的方向
enum DIRECTION
{
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
游戏状态,可以⼀⼀列举,使用枚举:
//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK, //正常
KILL_BY_WALL, //撞墙
KILL_BY_SELF, //撞到自己
END_NORMAL //正常退出
};
6.4 游戏流程设计
7. 核心逻辑实现分析
7.1 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。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <locale.h>
#include "snake.h"
//完成的是游戏的测试逻辑
void test()
{
int ch = 0;
do
{
system("cls");
//创建贪吃蛇
Snake snake = { 0 };
//初始化游戏
//1. 打印环境界面
//2. 功能介绍
//3. 绘制地图
//4. 创建蛇
//5. 创建食物
//6. 设置游戏的相关信息
GameStart(&snake);
//运行游戏
GameRun(&snake);
//结束游戏 - 善后工作
GameEnd(&snake);
SetPos(20, 15);
printf("再来一局吗?(Y/N):");
ch = getchar();
while (getchar() != '\n');
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
SetPos(0, 27);
}
int main()
{
//设置适配本地环境,为了支持中文宽字符的打印
setlocale(LC_ALL, "");
srand((unsigned int)time(NULL));
test();
return 0;
}
这里大家来看代码,我们在测试文件中实现了游戏的主逻辑,分别是游戏的开始、运行、结束这三部分,我们使用了do-while语句来实现游戏的循环,在主函数中,大家要注意setlocale函数的使用,这里大家不需要纠结这个函数的深层细节,会用它来设置适配本地环境即可。
在实现主逻辑之前,我们先来将头文件Snake.h统一展示出来,其中由后面需要的参数和对应头文件,以及后面需要的各种函数的声明,还包括蛇的一系列信息;
#pragma once
#include <windows.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
//类型的声明
//蛇的方向
enum DIRECTION
{
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK, //正常
KILL_BY_WALL, //撞墙
KILL_BY_SELF, //撞到自己
END_NORMAL //正常退出
};
//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一个节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//typedef struct SnakeNode* pSnakeNode;
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode _pSnake;//指向蛇头的指针
pSnakeNode _pFood;//指向食物节点的指针
enum DIRECTION _dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS _status;//游戏的状态
int _food_weight;//一个食物的分数
int _score; //总成绩
int _sleep_time; //每走一步的休息时间,时间越短,速度越快,时间越长,速度越慢
}Snake, * pSnake;
//函数的声明
//定位光标位置
void SetPos(short x, short y);
//游戏的初始化
void GameStart(pSnake ps);
//欢迎界面的打印
void WelcomeToGame();
//创建地图
void CreateMap();
//初始化蛇身
void InitSnake(pSnake ps);
//创建食物
void CreateFood(pSnake ps);
//游戏运行的逻辑
void GameRun(pSnake ps);
//蛇的移动-走一步
void SnakeMove(pSnake ps);
//判断下一个坐标是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置是食物,就吃掉食物
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置不是食物
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//检测蛇是否撞墙
void KillByWall(pSnake ps);
//检测蛇是否撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps);
//游戏善后的工作
void GameEnd(pSnake ps);
7.2 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
• 创建第⼀个⻝物
大家注意,这里我们需要在GameStart这个函数中分装其他的函数,下面我们一个一个来看
7.2.1 控制台的设置(前三条)
//0. 先设置窗口的大小,再光标隐藏
system("mode con cols=100 lines=50");
system("title 贪吃蛇");
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
大家看代码,这里我们用到了Win32 API的相关内容,上面使用到的函数都是Windows系统中已经设定好的函数,所以大家在这里也不需要过度地纠结这些函数,如果感兴趣可以去微软官网自行浏览或者看上文的一些介绍,这里就不做赘述。
7.2.2 打开欢迎界面
在游戏正式开始之前,做⼀些功能提醒:
void WelcomeToGame()
{
SetPos(40, 14);
wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");
SetPos(25, 14);
wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动,按F3加速,F4减速\n");
SetPos(25, 15);
wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");
}
这里的代码比较简单,需要注意的点在于我们要用wprintf来进行打印宽字符并且注意打印格式,其次我们每打印一个画面要继续打印下一个画面时,我们需要用system("cls")来清除界面,这里要提的是需要包含在<stdlib.h>中。
7.2.3 创建地图
创建地图就是将墙打印出来,因为是宽字符打印,所有使用wprintf函数,打印格式串前使用L打印地图的关键是要算好坐标,才能在想要的位置打印墙体。
墙体打印的宽字符:
void CreateMap()
{
//上
int i = 0;
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//下
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//左
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//右
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
}
这里我们假设要打印27行、58列的地图,那么我们打印“上”“下”时,循环次数就为29次,因为一个WALL占两个字符;打印“左”“右”时,我们要注意竖着打印只需要打印25次,因为第一个和最后一个已经横着打印过了,不需要重复打印。
7.2.4 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
void InitSnake(pSnake ps)
{
int i = 0;
pSnakeNode cur = NULL;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->next = NULL;
cur->x = POS_X + 2 * i;
cur->y = POS_Y;
//头插法插入链表
if (ps->_pSnake == NULL) //空链表
{
ps->_pSnake = cur;
}
else //非空
{
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//设置贪吃蛇的属性
ps->_dir = RIGHT;//默认向右
ps->_score = 0;
ps->_food_weight = 10;
ps->_sleep_time = 200;//单位是毫秒
ps->_status = OK;
}
我们先要利用for循环来产生5个节点,这里我们就需要用malloc来为节点申请空间,注意在申请完空间后要进行判断,保证申请成功后再使用;申请完空间后,我们要把每个几点串起来构成蛇身,这里我们采用链表的头插法,分两种情况,当我们第一次遇到空链表时,我们直接将申请好的节点挂上去当头节点;循环进行到第二次,遇到的就是非空链表,那么我们就进行对应的指针变换操作。下面我们要把蛇身打印出来,先将“蛇头”赋给cur,然后我们来对cur进行遍历,遍历过程中我们需要用到while循环,使用wprintf打印宽字符;打印好后,我们再设置贪吃蛇的属性。
7.2.5 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
void CreateFood(pSnake ps)
{
int x = 0;
int y = 0;
//生成x是2的倍数
//x:2~54
//y: 1~25
again:
do
{
x = rand() % 53 + 2;//x范围:2-54
y = rand() % 25 + 1;//y范围:1-25
} while (x % 2 != 0);
//x和y的坐标不能和蛇的身体坐标冲突
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
if (x == cur->x && y == cur->y)
{
goto again;
}
cur = cur->next;
}
//创建食物的节点
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
perror("CreateFood()::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
SetPos(x, y);//定位位置
wprintf(L"%lc", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
这里我们要注意,食物的坐标是随机生成的,但是也不是完全随机,必须满足上面提到的几个条件,随机数的生成我们需要用到srand函数,这个我们在上面的测试文件中已经写出来了,这个函数是包含在<time.h>这个头文件中的;生成完食物的坐标后,我们就要来创建食物了,首先我们要为食物节点申请空间,然后将刚生成的x,y赋给食物节点坐标,最后进行打印。
7.3 游戏运行
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。
我们先来看一下整体的游戏运行代码:
void GameRun(pSnake ps)
{
//打印帮助信息
PrintHelpInfo();
do
{
//打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数:%d\n", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);
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))
{
Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
//正常退出游戏
ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
//加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
//减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
SnakeMove(ps);//蛇走一步的过程
Sleep(ps->_sleep_time);
} while (ps->_status == OK);
}
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。
7.3.1 KEY_PRESS
检测按键状态,我们封装了⼀个宏:
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
7.3.2 PrintHelpInfo
这里我们在运行之前,要先打印出帮助信息,包括下面的内容:
void PrintHelpInfo()
{
SetPos(64, 14);
wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");
SetPos(64, 15);
wprintf(L"%ls", L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");
SetPos(64, 16);
wprintf(L"%ls", L"按F3加速,F4减速");
SetPos(64, 17);
wprintf(L"%ls", L"按ESC退出游戏,按空格暂停游戏");
SetPos(64, 18);
wprintf(L"%ls", L"CYM制作");
}
这里大家注意,我们要用wprintf来打印宽字符,并且要选择合适的坐标位置进行打印。
7.3.3 蛇身移动(SnakeMove)
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。
void SnakeMove(pSnake ps)
{
//创建一个结点,表示蛇即将到的下一个节点
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
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;
}
//检测下一个坐标处是否是食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps))
{
EatFood(pNextNode, ps);
}
else
{
NoFood(pNextNode, ps);
}
//检测蛇是否撞墙
KillByWall(ps);
//检测蛇是否撞到自己
KillBySelf(ps);
}
这里运用了switch分支语句,实现不同方向的操作。 大家要注意向不同的方向走,对应蛇头的坐标变化。
7.3.3.1 NextIsFood
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}
这里我们创建这个函数用来判断下一个坐标处是否为食物,判断的方法是比较简单的,这里不做赘述。
7.3.3.2 EatFood
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
ps->_pFood->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = ps->_pFood;
//释放下一个位置的节点
free(pn);
pn = NULL;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
//打印蛇
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
ps->_score += ps->_food_weight;
//重新创建食物
CreateFood(ps);
}
这里我们上来先利用头插法把新长出来的蛇身节点挂上去,然后我们将下一个位置的节点释放掉,大家注意释放完后一定要置为NULL;吃掉食物后蛇会变长,那我们要将变长后的蛇打印出来,这里创建cur指针指向蛇头,然后我们通过while循环进行遍历打印。打印完后,蛇吃掉一个食物得分就会增加,然后我们再生成下一个食物。
7.3.3.3 NoFood
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
pn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = pn;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next != NULL)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//把最后一个结点打印成空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
//释放最后一个结点
free(cur->next);
//把倒数第二个节点的地址置为NULL
cur->next = NULL;
}
当下一个位置不是食物时,那么就按照上面的方法处理,上来还是先头插,把“新”节点插入去;
把最后一个坐标的位置打印成空白字符(2个空格),最后一个节点需要释放掉,释放完后记得置为NULL。
7.3.3.4 KillByWall
判断蛇头的坐标是否和墙的坐标冲突
void KillByWall(pSnake ps)
{
if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_status = KILL_BY_WALL;
}
}
这个是比较容易判断的呃,我们只需判断蛇头坐标有没有等于墙体的各个边界即可;当撞墙时,我们就改变游戏状态,提醒玩家蛇撞墙了。
7.3.3.5 KillBySelf
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;
break;
}
cur = cur->next;
}
}
这里我们先找到蛇头的下一个节点,当下一个节点的x、y坐标和蛇头的相等时,证明蛇撞到自己了,这个时候我们改变游戏状态,体醒玩家蛇撞到自己了。
7.4 游戏结束
void GameEnd(pSnake ps)
{
SetPos(24, 12);
switch (ps->_status)
{
case END_NORMAL:
wprintf(L"您主动结束游戏\n");
break;
case KILL_BY_WALL:
wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
wprintf(L"您撞到了自己,游戏结束\n");
break;
}
//释放蛇身的链表
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
}
当我们结束一局游戏后,需要进行善后工作,这里我们运用switch语句来实现不同分支;随后我们要释放蛇身链表,将申请的空间还给操作系统;先找到蛇头,我们通过del来保存头节点,然后再用free来释放。
8. 贪吃蛇完整代码
Snake.h
#pragma once
#pragma once
#include <windows.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
//类型的声明
//蛇的方向
enum DIRECTION
{
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK, //正常
KILL_BY_WALL, //撞墙
KILL_BY_SELF, //撞到自己
END_NORMAL //正常退出
};
//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一个节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//typedef struct SnakeNode* pSnakeNode;
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode _pSnake;//指向蛇头的指针
pSnakeNode _pFood;//指向食物节点的指针
enum DIRECTION _dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS _status;//游戏的状态
int _food_weight;//一个食物的分数
int _score; //总成绩
int _sleep_time; //每走一步的休息时间,时间越短,速度越快,时间越长,速度越慢
}Snake, * pSnake;
//函数的声明
//定位光标位置
void SetPos(short x, short y);
//游戏的初始化
void GameStart(pSnake ps);
//欢迎界面的打印
void WelcomeToGame();
//创建地图
void CreateMap();
//初始化蛇身
void InitSnake(pSnake ps);
//创建食物
void CreateFood(pSnake ps);
//游戏运行的逻辑
void GameRun(pSnake ps);
//蛇的移动-走一步
void SnakeMove(pSnake ps);
//判断下一个坐标是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置是食物,就吃掉食物
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置不是食物
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//检测蛇是否撞墙
void KillByWall(pSnake ps);
//检测蛇是否撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps);
//游戏善后的工作
void GameEnd(pSnake ps);
Snake.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "snake.h"
void SetPos(short x, short y)
{
//获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//定位光标的位置
COORD pos = { x, y };
SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}
void WelcomeToGame()
{
SetPos(40, 14);
wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");
SetPos(25, 14);
wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动,按F3加速,F4减速\n");
SetPos(25, 15);
wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");//清除屏幕
}
void CreateMap()
{
//上
int i = 0;
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//下
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//左
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//右
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
}
void InitSnake(pSnake ps)
{
int i = 0;
pSnakeNode cur = NULL;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->next = NULL;
cur->x = POS_X + 2 * i;
cur->y = POS_Y;
//头插法插入链表
if (ps->_pSnake == NULL) //空链表
{
ps->_pSnake = cur;
}
else //非空
{
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//设置贪吃蛇的属性
ps->_dir = RIGHT;//默认向右
ps->_score = 0;
ps->_food_weight = 10;
ps->_sleep_time = 200;//单位是毫秒
ps->_status = OK;
}
void CreateFood(pSnake ps)
{
int x = 0;
int y = 0;
//生成x是2的倍数
//x:2~54
//y: 1~25
again:
do
{
x = rand() % 53 + 2;//x范围:2-54
y = rand() % 25 + 1;//y范围:1-25
} while (x % 2 != 0);
//x和y的坐标不能和蛇的身体坐标冲突
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
if (x == cur->x && y == cur->y)
{
goto again;
}
cur = cur->next;
}
//创建食物的节点
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
perror("CreateFood()::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
SetPos(x, y);//定位位置
wprintf(L"%lc", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
void GameStart(pSnake ps)
{
//0. 先设置窗口的大小,再光标隐藏
system("mode con cols=100 lines=30");
system("title 贪吃蛇");
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
//1. 打印环境界面和功能介绍
WelcomeToGame();
//2. 绘制地图
CreateMap();
//3. 创建蛇
InitSnake(ps);
//4. 创建食物
CreateFood(ps);
}
void PrintHelpInfo()
{
SetPos(64, 14);
wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");
SetPos(64, 15);
wprintf(L"%ls", L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");
SetPos(64, 16);
wprintf(L"%ls", L"按F3加速,F4减速");
SetPos(64, 17);
wprintf(L"%ls", L"按ESC退出游戏,按空格暂停游戏");
SetPos(64, 18);
wprintf(L"%ls", L"CYM制作");
}
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
void Pause()
{
while (1)
{
Sleep(200);
if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
break;
}
}
}
//int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
//{
// if (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y)
// return 1;
// else
// return 0;
//}
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
ps->_pFood->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = ps->_pFood;
//释放下一个位置的节点
free(pn);
pn = NULL;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
//打印蛇
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
ps->_score += ps->_food_weight;
//重新创建食物
CreateFood(ps);
}
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
pn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = pn;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next != NULL)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//把最后一个结点打印成空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
//释放最后一个结点
free(cur->next);
//把倒数第二个节点的地址置为NULL
cur->next = NULL;
}
void KillByWall(pSnake ps)
{
if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_status = KILL_BY_WALL;
}
}
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;
break;
}
cur = cur->next;
}
}
void SnakeMove(pSnake ps)
{
//创建一个结点,表示蛇即将到的下一个节点
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
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;
}
//检测下一个坐标处是否是食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps))
{
EatFood(pNextNode, ps);
}
else
{
NoFood(pNextNode, ps);
}
//检测蛇是否撞墙
KillByWall(ps);
//检测蛇是否撞到自己
KillBySelf(ps);
}
void GameRun(pSnake ps)
{
//打印帮助信息
PrintHelpInfo();
do
{
//打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数:%d\n", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);
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))
{
Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
//正常退出游戏
ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
//加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
//减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
SnakeMove(ps);//蛇走一步的过程
Sleep(ps->_sleep_time);
} while (ps->_status == OK);
}
void GameEnd(pSnake ps)
{
SetPos(24, 12);
switch (ps->_status)
{
case END_NORMAL:
wprintf(L"您主动结束游戏\n");
break;
case KILL_BY_WALL:
wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
wprintf(L"您撞到了自己,游戏结束\n");
break;
}
//释放蛇身的链表
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
}
test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <locale.h>
#include "snake.h"
//完成的是游戏的测试逻辑
void test()
{
int ch = 0;
do
{
system("cls");
//创建贪吃蛇
Snake snake = { 0 };
//初始化游戏
//1. 打印环境界面
//2. 功能介绍
//3. 绘制地图
//4. 创建蛇
//5. 创建食物
//6. 设置游戏的相关信息
GameStart(&snake);
//运行游戏
GameRun(&snake);
//结束游戏 - 善后工作
GameEnd(&snake);
SetPos(20, 15);
printf("再来一局吗?(Y/N):");
ch = getchar();
while (getchar() != '\n');
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
SetPos(0, 27);
}
int main()
{
//设置适配本地环境,为了支持中文宽字符的打印
setlocale(LC_ALL, "");
srand((unsigned int)time(NULL));
test();
return 0;
}
9. 总结
本篇博客为大家介绍了贪吃蛇游戏的设计与实现,其中用到了一些C语言之外的工具,这里大家不用深究,能拿出来会用就OK了,在实现代码的过程中,我们用到了C语言的绝大部分内容,希望贪吃蛇游戏可以提高大家对编程的兴趣,最后,希望本篇文章可以为大家带来帮助,感谢阅读!
标签:ps,游戏,pSnake,void,pSnakeNode,贪吃蛇,cur From: https://blog.csdn.net/2302_81486993/article/details/140269927