项目小游戏-贪吃蛇

1.游戏开始 - GameStart

1.1cmd命令窗口

调节窗口命令

编辑更改窗口命名

结束游戏 - 善后工作 - GameEnd();

前言：本次给大家带来的是贪吃蛇小游戏项目的实现！项目实现中会涉及C语言语法，WIn32 API ,

链表，本地化设置等等，下面就跟着我一起来实现吧！

游戏实现效果呈现：

贪吃蛇游戏展现

游戏流程设计:

本次游戏程序的实现分为3个部分,游戏开始;游戏运行;游戏结束,下面大家就跟着我来一个一个实现吧!

1.游戏开始 - GameStart

首先我们来认识几个知识点:

为了实现我们贪吃蛇游戏的运行界面,我们使用windows电脑的cmd命令窗口来展现我们贪吃蛇游戏的界面运行.
在运行贪吃蛇的过程中我们需要打印欢迎界面,功能界面,以及贪吃蛇的地图,贪吃蛇,获取操控贪吃蛇的按键状态等等
为了打印地图和贪吃蛇的外观,食物我们需要用到宽字符,需要对编译器本地化.

1.1cmd命令窗口

调节窗口命令

system("mode con cols=100 lines=30");

为了更加方便的游玩游戏,我们需要一个合适大小的窗口,以上的代码命令可以更改cmd窗口的大小,

cols代表x轴的长度,lines代表的是y轴的长度.

注意:cmd命令窗口的x轴和y轴和原本的坐标系不同,下图作为解析:

更改窗口命名

system("title 贪吃蛇");

title 后面的名称可以是中文也可以是英文.

以上两个命令准备使用的都是system函数,以下是更多信息介绍:

1.2 Win32 API

win32 API 的介绍:

获取控制台坐标COORD

我们前面了解了命令窗口cmd的坐标关系,那么怎么获得每个点位具体的坐标呢,我们就需要使用到win32 API 中的COORD结构体.

COORD:

获取坐标:

// 获取控制台坐标
COODR pos = {x, y};
//pos 是我们自定义的变量
//x, y 分别是坐标轴上的x和y坐标

获取控制台句柄:

我们知道要操控一个东西,需要一定的物品或者条件,如我们要开车,那么方向盘就必不可少,那么我们要操作命令行cmd窗口又需要什么呢?答案是句柄!

HANDLE hOutput = GetStdhandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

获取缓冲台光标信息:

我们每次使用cmd窗口时,会有光标闪烁提示我们打印的方位接下来将从什么地方开始,但是我们运行贪吃蛇游戏时不希望出现光标,那么我们需要对光标进行操作将其隐藏起来!

注:光获取光标信息还不够,我们要在获取后更改信息再设置一遍,就好比你打游戏时更改键位要按保存一样!

设置定位光标位置:

在贪吃蛇游戏中我们的贪吃蛇是时刻走动的,地图的范围也是固定,周围的提示信息也需要在合适的位置打印,这些都离不开定位光标的位置,因此我们需要一个可以定位光标位置的封装函数,结合前面所介绍的,我们就可以进行实现了

// 定位光标位置
void SetPos(short x, short y)
{
    // 获取句柄
    HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    // 定位坐标
    COORD pos = {x, y};
    // 定位光标位置
	SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);

}

获取虚拟键位:

我们知道贪吃蛇游戏中需要玩家使用键盘上的上下左右对贪吃蛇进行操作,那么计算机又是如何判断我们是否按下了相应的键位呢?这就离不开获取虚拟键位的函数:GetAsyncKeyState

注:为了方便使用我们将其定义为宏.

键位的虚拟值定义查询:GetAsyncKeyState 函数（winuser.h） - Win32 应用 |Microsoft学习

本地初始化 setlocale();

在贪吃蛇游戏的实现中，我们需要打印一些宽字符作为地图的围墙 -> □ ，还有贪吃蛇的身体 -> ●，食物的形状 -> ★ ◆ ▲等等，但是这些字符在C语言底层的并不存在，因为C的来源是美国，其他国家后来对应的字符，语言都是经过后续添加进入的，所以我们要使用宽字符就需要先切换为本地模式（开始固定为C模式）。

// 设置适配本地环境
setlocale(LC_ALL, "");

游戏开始的具体实现：

了解以上的知识后我们就可以开始实现我们的游戏开始模块的代码了，分为以下几个步骤：

0.光标隐藏和窗口的设置
1.打印环境和功能介绍
2.绘制地图
3.创建蛇
4.创建食物

光标隐藏和窗口的设置

//窗口的设置
system("mode con cols=100 lines=30");
system("title 贪吃蛇");

//光标隐藏
// 获取标准输出设备的句柄
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
// 创建一个结构体保存当前的光标信息
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
// 获得控制台缓冲区的光标信息
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);
//这是调节光标的透明度
CursorInfo.bVisible = false;
//设置控制台缓冲区的光标信息
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);

注意：小编是函数封装的，单独测试的小伙伴记得使用main函数，并且包含头文件：

#include <Windows.h>

设置完毕后运行的状况以下：

打印环境和功能介绍

展示如下：

// 欢迎界面的打印
void WelcomeToGame()
{
	SetPos(35, 14);
	wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
	SetPos(38, 20);
	system("pause");
	system("cls");
	SetPos(28, 14);
	wprintf(L"用 ↑. ↓. ←. → 来控制蛇的移动，按F3加速，F4减速\n");
	SetPos(28, 15);
	wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");
	SetPos(38, 20);
	system("pause");
	system("cls");
}

代码中的SetPos(); 函数我们在前面已经介绍，用于定位坐标。

// wprintf 的使用方法和printf相同, 只是这边用于中文打印两者都可以打印,这边提前使用是为了与后面宽字符打印统一

printf("您好! CSDN");
wprintf(L"您好! CSDN");

system中的pause用于暂停 -> 防止程序直接结束，cls用于清屏。

绘制地图

在使用代码打印地图之前，我们需要考虑好要绘制多大的地图，并且我们要知道蛇的身体和蛇的食物是宽字符组成，需要占两个字节的位置，所以我们地图的内部需要是偶数成对的方块，不然会出现蛇的身体一半在墙内一半墙外，食物一半墙内一半墙外的情况。

以下是我的地图设计：

有了设计图纸后我们创建打印方面就很简单了，分为上下左右四个区域进行打印，要注意打印的个数和打印的坐标（使用SetPos函数调节）。

#define WALL L'□'
// 3.绘制地图 
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);
	}

}

创建蛇

地图绘制完毕后，我们就需要考虑贪吃蛇的创建了，并且我们需要将贪吃蛇打印在地图中。

首先我们创建的贪吃蛇需要考虑以下几个点：

1.贪吃蛇的身体应由链表组成，所以我们需要创建贪吃蛇的身体节点，并且存放坐标以及指向下一截身体的指针。

// 创建贪吃蛇身的节点
typedef struct SnackNode
{
	// 坐标
	int x;
	int y;
	// 指向下一个节点的指针
	struct SnackNode* next;
}SnackNode, * pSnackNode;

2.我们需要创建面向对象：贪吃蛇

贪吃蛇对象应该包含以下几点：

指向贪吃蛇头的结构体指针；用来判断贪吃蛇的方向。
指向贪吃蛇所吃食物的结构体指针；方便贪吃蛇吃下食物。
贪吃蛇的方向；贪吃蛇是向上向下还是左或者右。
贪吃蛇的状态；贪吃蛇是否是正常运行，撞墙死亡，撞自己死亡，正常退出游戏。
总分数的显示；
每个食物的分数；
睡眠时间；要实现贪吃蛇移动需要让我们的视觉看到一会打印蛇身一会消失向前打印，这就需要使用睡眠程序实现。

// 面向对象:贪吃蛇
typedef struct Snake
{
	pSnackNode _pSnake;  // 指向蛇头的指针
	pSnackNode _pFood;   // 指向食物节点的指针
	enum DIRECTION _dir; // 蛇的方向
	enum GAME_STATUS _status; //蛇的状态
	int _food_weight; // 一个食物的分数
	int _score;		// 总分数
	int _sleep_time; // 休息时间，时间越短，速度越快，时间越长，速度越慢
}Snake, * pSnake;

以下是对象蛇的类型声明：

// 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
};

// 蛇的方向
enum DIRECTION
{
	UP = 1, // 上
	DOWN,   // 下
	LEFT,   // 左
	RIGHT   // 右
};

初始化蛇：

创建好后我们需要初始化蛇，其中包括蛇的身体连接，蛇身初始的打印位置，蛇的方向，蛇的状态，总分数，食物分数，打印蛇身等等。

#define POS_X 24
#define POS_y 5
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
#define FOOD1 L'◆'
#define FOOD2 L'▲'

// 4.创建蛇 
void InitSnack(pSnake ps)
{
	int i = 0;

	pSnackNode cur = NULL;

	// 创建五个节点(蛇身)

	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		cur = (pSnackNode)malloc(sizeof(SnackNode));

        // 申请失败
		if (cur == NULL)
		{
			perror("InitSnack()::malloc()");
			return;
		}

        // 申请成功
		cur->next = NULL;
		cur->x = POS_X + 2 * i;
		cur->y = POS_y;
		
		// 头插法插入
		if (ps->_pSnake == NULL)// 空链表
		{
			ps->_pSnake = cur;
		}
		else // 非空链表
		{
			cur->next = ps->_pSnake;
			ps->_pSnake = cur;
		}
	}

	// 遍历打印
	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;		//总分数
	ps->_food_weight = 10; // 食物的分数
	ps->_sleep_time = 200;// 单位毫秒
	ps->_status = OK; // 蛇的状态

}

创建食物

首先在创建食物之前我们需要明确，食物的生成是随机的，在地图内的，生成的坐标要是倍数坐标，这样蛇才可以吃到，随机方面我们就需要使用到随机函数rank，但是系统的随机是伪随机，要做到真正的随机我们还需要使用到时间戳，并且设定一下。生成的过程中我们不可以与蛇的身体冲突，最后进行打印，然后传入面向对象贪吃蛇统一管理。

// 设定随机rank
srand((unsigned int)time(NULL));

// 5.创建食物 
void CreateFood(pSnake ps)
{
	// 坐标
	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;
		y = rand() % 25 + 1;
	} while (x % 2 != 0);

	// x和y的坐标不可以和蛇冲突
	pSnackNode cur = ps->_pSnake;
	while (cur)
	{
		if (x == cur->x && y == cur->y)
		{
            // 如果冲突重新生成食物
			goto again;
		}
		cur = cur->next;
	}

	// 创建食物节点
	pSnackNode pFood = (pSnackNode)malloc(sizeof(SnackNode));

    // 创建失败
	if (pFood == NULL)
	{
		perror("CreateFood()::malloc()");
		return;
	}

    // 创建成功
	pFood->x = x;
	pFood->y = y;
	pFood->next = NULL;


	SetPos(x, y);//定位打印

    // 根据不同分数生成不同形状的食物
 
	if (ps->_score <= 50)
	{
		wprintf(L"%lc", FOOD);
	}
	else if (ps->_score > 50 && ps->_score <= 100)
	{
		wprintf(L"%lc", FOOD1);
		ps->_food_weight += 2;
	}
	else if (ps->_score > 100)
	{
		wprintf(L"%lc", FOOD2);
		ps->_food_weight += 4;
	}
    
    // 将设定好的食物信息传入面向对象贪吃蛇中
	ps->_pFood = pFood;
}

最后效果：

游戏运行 - GameRun

这一个环节主要实现以下内容：

帮助信息的打印
检测按键的情况操控蛇的身体
判断蛇下一步走向是食物还是没有食物
判断蛇每走一步状态是否正常

帮助信息的打印

//打印帮助信息
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"@阳区欠出品");
	
}

// 打印总分数和食物的分数
SetPos(64, 10);
printf("总分数：%04d", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数：%02d", ps->_food_weight);
SetPos(64, 12);
printf("当前蛇的速度：%4d(毫秒)", ps->_sleep_time);

实现界面如下：

检测按键的情况操控蛇的身体

前面我们提到检测按键的Win32 API 中包含的函数，我们可以先封装一个宏。

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

// 检测按键
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN)// 向上走的时候蛇不可以向下
{
	ps->_dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP)// 向下走的时候蛇不可以向上
{
	ps->_dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT)// 向左走的时候蛇不可以向右
{
	ps->_dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT)// 向右走的时候蛇不可以向左
{
	ps->_dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE))//空格暂停
{
	// 暂停
	Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))// ESC退出游戏
{
	// 正常退出游戏
	ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))// F3加速
{
	// 加速 -> 为了防止无限加速设定条件
	if (ps->_sleep_time > 100)
	{
		ps->_sleep_time -= 30;
		ps->_food_weight += 2;
	}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))// F4减速
{
	// 减速  -> 为了防止无限减速设定条件
	if (ps->_sleep_time >= 80 && ps->_sleep_time <= 300)
	{
		ps->_sleep_time += 30;
		ps->_food_weight -= 2;
	}
}

暂停实现：

暂停的底层逻辑就是一直休眠程序，知道特定的条件解除。

void Pause()
{
	while (1)
	{
		Sleep(200);
		if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
		{
			break;
		}
	}
}