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C语言项⽬实践-贪吃蛇

article 2024/11/18 22:12:50

1.项目要点

2.窗口设置

2.1mode命令

2.2title命令

2.3system函数

2.Win32 API

2.1 COORD

2.2 GetStdHandle

2.3 CONSOLE_CURSOR_INFO

2.4 GetConsoleCursorInfo

2.5 SetConsoleCursorInfo

2.5 SetConsoleCursorPosition

2.7 GetAsyncKeyState

3.贪吃蛇游戏设计与分析

3.1地图

3.1.1 setlocale函数

3.1.2 宽字符打印

3.2 蛇⾝和⻝物

3.2.1 蛇的节点

3.2.2 蛇

3.2.3 蛇的⽅向

3.2.4 游戏状态

3.3游戏流程设计

4.核⼼逻辑实现分析

4.1 游戏主逻辑

4.2 游戏开始（GameStart）

4.2.1 打印欢迎界⾯

4.2.2 创建地图

4.2.3 初始化蛇⾝

4.2.4 创建第⼀个⻝物

4.3 游戏运⾏（GameRun）

编辑

4.3.1 蛇⾝移动（SnakeMove）

4.3.2 NextIsFood

4.3.3 EatFood

4.3.4 NoFood

4.3.5 撞墙（KillByWall)

4.3.6 撞上⾃⼰（KillBySelf）

4.4 游戏结束

5.总代码

5.1 add.h

5.2 add.c

5.3 Test.c

1.项目要点

实现基本的功能：

• 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

2.窗口设置

2.1mode命令

来设置控制台窗⼝的⻓宽

设置控制台窗⼝的⼤⼩，30⾏，100列

mode con cols=100 lines=30

2.2title命令

设置控制台窗⼝的名字：

title 贪吃蛇

2.3system函数

这些能在控制台窗⼝执⾏的命令，要调⽤C语⾔函数system来执⾏

#include <stdio.h>
int main()
{
     //设置控制台窗⼝的⻓宽：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"); 
     return 0;
}

2.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(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。

2.1 COORD

COORD 是Windows 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。

声明：

typedef struct _COORD {
 SHORT X;
 SHORT Y;
} COORD, *PCOORD;

//给坐标赋值：
COORD pos = { 10, 15 };

2.2 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

可以理解为GetStdHandle就像一个门把手，我们要对控制台（设备）控制就需要这个门把手来连接

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);

2.3 CONSOLE_CURSOR_INFO

这是一个结构体，包含有关控制台光标的信息

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，游标的可⻅性。如果光标可⻅，则此成员为 true。

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

2.4 GetConsoleCursorInfo

检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标⼤⼩和可⻅性的信息

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
 HANDLE hConsoleOutput,
 PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);

PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的指针

2.5 SetConsoleCursorInfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的⼤⼩和可⻅性

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

因此我们如果要隐藏光标的话可以如下

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

我们对控制台（设备）光标的⼤⼩和可⻅性控制时，首先要句柄（门把手）开门，之后要获取信息，最后才能设置属性

2.5 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中，调⽤SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
 HANDLE hConsoleOutput,
 COORD pos
);

 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);

之后我们为了可以经常变换光标位置，我们可以封装一个函数

//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);
}

2.7 GetAsyncKeyState

获取按键情况（可以要判断⼀个键是否被按过）

SHORT GetAsyncKeyState(
 int vKey
);

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

因此可以写一个宏来判断

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

3.贪吃蛇游戏设计与分析

3.1地图

控制台窗⼝的坐标如下所⽰，横向的是X轴，从左向右依次增⻓，纵向是Y轴，从上到下依次增⻓。

在游戏地图上，我们打印蛇使⽤宽字符●，打印⻝物使⽤宽字符★

普通的字符是占⼀个字节的，这类宽字符是占⽤2个字节。

要使用这种宽字符包含头⽂件 <locale.h>头⽂件，同时宽字符的类型 wchar_t

3.1.1 setlocale函数

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

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）。

切换到我们的本地模式后就⽀持宽字符（汉字）的输出等。

setlocale(LC_ALL, " ");//切换到本地环境

LC_ALL 将所有类别设置为给定的语⾔环境。

3.1.2 宽字符打印

宽字符的字⾯量必须加上前缀“L”。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 。

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

从输出的结果来看，我们发现⼀个普通字符占⼀个字符的位置但是打印⼀个汉字字符，占⽤2个字符的位置，那么我们如果要在贪吃蛇中使⽤宽字符，就得处理好地图上坐标的计算。

3.2 蛇⾝和⻝物

初始化状态，假设蛇的⻓度是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⼉出现在墙体中，另外⼀般在墙外的现象，坐标不好对⻬。

关于⻝物，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★。

3.2.1 蛇的节点

蛇每次吃⼀个⻝物，蛇的⾝体就会变⻓⼀节，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

typedef struct SnakeNode
{
    int x;
    int y;
    struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;

3.2.2 蛇

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

typedef struct Snake
{
    pSnakeNode _pSnake;//维护整条蛇的指针
    pSnakeNode _pFood;//维护⻝物的指针
    enum DIRECTION _Dir;//蛇头的⽅向,默认是向右
    enum GAME_STATUS _Status;//游戏状态
    int _Socre;//游戏当前获得分数
    int _foodWeight;//默认每个⻝物10分
    int _SleepTime;//每⾛⼀步休眠时间
}Snake, * pSnake;

3.2.3 蛇的⽅向

//⽅向
enum DIRECTION
{
    UP = 1,
    DOWN,
    LEFT,
    RIGHT
};

3.2.4 游戏状态

//游戏状态
enum GAME_STATUS
{
   OK,//正常运⾏
   KILL_BY_WALL,//撞墙
   KILL_BY_SELF,//咬到⾃⼰
   END_NOMAL//正常结束
};

3.3游戏流程设计

4.核⼼逻辑实现分析

4.1 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

#include <locale.h>
void test()
{
    int ch = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));
   do
   {
       Snake snake = { 0 };
       GameStart(&snake);
       GameRun(&snake);
       GameEnd(&snake);
       SetPos(20, 15);
       printf("再来⼀局吗？(Y/N):");
       ch = getchar();

       getchar();//清理\n
   } while (ch == 'Y');
    SetPos(0, 27);
}
int main()
{
 //修改当前地区为本地模式，为了⽀持中⽂宽字符的打印
    setlocale(LC_ALL, "");
 //测试逻辑
    test();
    return 0;
}

4.2 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

• 初始化第蛇

• 创建第⼀个⻝物

void GameStart(pSnake ps)
{
   //设置控制台窗⼝的⼤⼩，30⾏，100列
   //mode 为DOS命令
   system("mode con cols=100 lines=30");
   //设置cmd窗⼝名称
   system("title 贪吃蛇"); 
   //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);
   //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

   //打印欢迎界⾯
   WelcomeToGame();
   //打印地图
   CreateMap();
   //初始化蛇
   InitSnake(ps);
   //创造第⼀个⻝物
   CreateFood(ps);
}

4.2.1 打印欢迎界⾯

void WelcomeToGame()
{
    SetPos(40, 15);
    printf("欢迎来到贪吃蛇⼩游戏");
    SetPos(40, 25);//让按任意键继续的出现的位置好看点
    system("pause");
    system("cls");
    SetPos(25, 12);
    printf("⽤ ↑ . ↓ . ← . → 分别控制蛇的移动， F3为加速，F4为减速\n");
    SetPos(25, 13);
    printf("加速将能得到更⾼的分数。\n");
    SetPos(40, 25);//让按任意键继续的出现的位置好看点
    system("pause");
    system("cls");
}

4.2.2 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。

#define WALL L'墙'
void CreateMap()
{
    int i = 0;
    //上(0,0)-(56, 0)
    SetPos(0, 0);
    for (i = 0; i < 58; i += 2)
    {
       wprintf(L"%c", WALL);
    }
    //下(0,26)-(56, 26)
    SetPos(0, 26);
    for (i = 0; i < 58; i += 2)
    {
       wprintf(L"%c", WALL);
    }
    //左
    //x是0，y从1开始增⻓
    for (i = 1; i < 26; i++)
    {
       SetPos(0, i);
       wprintf(L"%c", WALL);
     }
    //x是56，y从1开始增⻓
    for (i = 1; i < 26; i++)
    {
       SetPos(56, i);
       wprintf(L"%c", WALL);
    }
}

4.2.3 初始化蛇⾝

蛇最开始⻓度为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。

• 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

• 每个⻝物的分数：10

#define POS_X 24
#define POS_Y 5

void InitSnake(pSnake ps)
{
    pSnakeNode cur = NULL;
    int i = 0;
    //创建蛇⾝节点，并初始化坐标
    //头插法
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        //创建蛇⾝的节点
        cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
        if (cur == NULL)
        {
           perror("InitSnake()::malloc()");
           return;
        }
        //设置坐标
        cur->next = NULL;
        cur->x = POS_X + i * 2;
        cur->y = POS_Y;
        //头插法
        if (ps->_pSnake == NULL)
        {
           ps->_pSnake = cur;
        }
        else
       {
           cur->next = ps->_pSnake;
           ps->_pSnake = cur;
       }
    }
    //打印蛇的⾝体
    cur = ps->_pSnake;
    while (cur)
   {
      SetPos(cur->x, cur->y);
      wprintf(L"%lc", BODY);
      cur = cur->next;
   }
    //初始化贪吃蛇数据
    ps->_SleepTime = 200;
    ps->_Socre = 0;
    ps->_Status = OK;
    ps->_Dir = RIGHT;
    ps->_foodWeight = 10;
}

4.2.4 创建第⼀个⻝物

• 先随机⽣成⻝物的坐标

◦ x坐标必须是2的倍数

◦ ⻝物的坐标不能和蛇⾝每个节点的坐标重复

• 创建⻝物节点，打印⻝物

void CreateFood(pSnake ps)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
again:
    //产⽣的x坐标应该是2的倍数，这样才可能和蛇头坐标对⻬。
    do
    {
       x = rand() % 53 + 2;
       y = rand() % 25 + 1;
    } while (x % 2 != 0);
    pSnakeNode cur = ps->_pSnake;//获取指向蛇头的指针
    //⻝物不能和蛇⾝冲突
    while (cur)
    {
       if (cur->x == x && cur->y == y)
       {
            goto again;
       }
       cur = cur->next;
    }
    pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode)); //创建⻝物
    if (pFood == NULL)
    {
        perror("CreateFood::malloc()");
        return;
    }
    else
    {
        pFood->x = x;
        pFood->y = y;
        SetPos(pFood->x, pFood->y);
        wprintf(L"%c", FOOD);
        ps->_pFood = pFood;
    }
}