贪吃蛇游戏

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！