• C语言实战项目---贪吃蛇（上）

    项⽬实践-贪吃蛇

    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。
    在编程语⾔的教学中，我们以贪吃蛇为例，从设计到代码实现来提升学⽣的编程能⼒和逻辑能⼒。

    2. 游戏效果演⽰

    3. 课程⽬标 

    使⽤C语⾔在Windows环境的控制台中模拟实现经典⼩游戏贪吃蛇
    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

    4. 课程定位

    • 提⾼学⽣对编程的兴趣
    • 对C语⾔语法做⼀个基本的巩固。
    • 对游戏开发有兴趣的同学做⼀个启发。
    • 项⽬适合：C语⾔学完的同学，有⼀定的代码能⼒，初步解除数据结构链表。

    5. 技术要点

    C语⾔、数据结构（链表）、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、win32  API

    6. Win32 API介绍 

    本次实现贪吃蛇会使⽤到的⼀些Win32 API知识，那么就学习⼀下：

    6.1 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），可以帮应⽤程式达到开启视窗、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。

    6.2 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⻓宽：设置控制台窗⼝的⼤⼩，30⾏，100列

    mode con cols=100 lines=30

    也可以通过命令设置控制台窗⼝的名字：

    title 贪吃蛇

    6.3 控制台屏幕上的坐标COORD 

    COORD 是Windows API中定义的⼀种结构，表⽰⼀个字符在控制台屏幕上的坐标

    1. typedef struct _COORD {
    2. SHORT X;
    3. SHORT Y;
    4. } COORD, *PCOORD;

    给坐标赋值：

    COORD pos = { 10, 15 };

     6.4 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。

    HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

    实例：

    1. HANDLE hOutput = NULL;
    2. //获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
    3. hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

    6.5 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

    1. BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
    2. HANDLE hConsoleOutput,
    3. PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
    4. );

    实例：

    1. HANDLE hOutput = NULL;
    2. //获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
    3. hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    4. CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
    5. GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo); //获取控制台光标信息

    6.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO

    这个结构体，包含有关控制台游标的信息

    1. typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {
    2. DWORD dwSize;
    3. BOOL bVisible;
    4. } 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

    6.6 SetConsoleCursorInfo

    设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的⼤⼩和可⻅性

    1. BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
    2. HANDLE hConsoleOutput,
    3. const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo
    4. );

    实例：

    1. HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    2. //影藏光标操作
    3. CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
    4. GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo); //获取控制台光标信息
    5. CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
    6. SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo); //设置控制台光标状态

    6.7 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。

    1. BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
    2. HANDLE hConsoleOutput,
    3. COORD pos
    4. );

    实例：

    1. COORD pos = { 10, 5};
    2. HANDLE hOutput = NULL;
    3. //获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
    4. hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    5. //设置标准输出上光标的位置为pos
    6. SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);

    SetPos：封装⼀个设置光标位置的函数

    1. //设置光标的坐标
    2. void SetPos(short x, short y)
    3. {
    4. COORD pos = { x, y };
    5. HANDLE hOutput = NULL;
    6. //获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
    7. hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    8. //设置标准输出上光标的位置为pos
    9. SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
    10. }

    6.8 GetAsyncKeyState

    获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型如下：

    1. SHORT GetAsyncKeyState(
    2. int vKey
    3. );

    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. 

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

    7. 贪吃蛇游戏设计与分析 

    7.1 地图

    我们最终的贪吃蛇⼤纲要是这个样⼦，那我们的地图如何布置呢？

     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，我们打印墙体使⽤宽字符：□，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。
    这⾥再简单的讲⼀下C语⾔的国际化特性相关的知识，过去C语⾔并不适合⾮英语国家（地区）使⽤。C语⾔最初假定字符都是但⾃⼰的。但是这些假定并不是在世界的任何地⽅都适⽤。
    C语⾔字符默认是采⽤ASCII编码的，ASCII字符集采⽤的是单字节编码，且只使⽤了单字节中的低7位，最⾼位是没有使⽤的，可表⽰为0xxxxxxxx；可以看到，ASCII字符集共包含128个字符，在英语国家中，128个字符是基本够⽤的，但是，在其他国家语⾔中，⽐如，在法语中，字⺟上⽅有注⾳符号，它就⽆法⽤?ASCII?码表⽰。于是，⼀些欧洲国家就决定，利⽤字节中闲置的最⾼位编⼊新的符号。⽐如，法语中的é的编码为130（⼆进制10000010）。这样⼀来，这些欧洲国家使⽤的编码体系，可以表⽰最多256个符号。但是，这⾥⼜出现了新的问题。不同的国家有不同的字⺟，因此，哪怕它们都使⽤256个符号的编码⽅式，代表的字⺟却不⼀样。⽐如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字⺟Gimel?(?)，在俄语编码中⼜会代表另⼀个符号。但是不管怎样，所有这些编码⽅式中，0--127表⽰的符号是⼀样的，不⼀样的只是128--255的这⼀段。
    ⾄于亚洲国家的⽂字，使⽤的符号就更多了，汉字就多达10万左右。⼀个字节只能表⽰256种符号，肯定是不够的，就必须使⽤多个字节表达⼀个符号。⽐如，简体中⽂常⻅的编码⽅式是GB2312，使⽤两个字节表⽰⼀个汉字，所以理论上最多可以表⽰?256?x?256?=?65536?个符号。后来为了使C语⾔适应国家化，C语⾔的标准中不断加⼊了国际化的⽀持。⽐如：加⼊和宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输⼊和输出函数，加⼊和头⽂件，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。 

    7.1.1 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。
    在标准可以中，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

    7.1.2 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
    • LC_CTYPE
    • LC_MONETARY
    • LC_NUMERIC
    • LC_TIME
    • LC_ALL - 针对所有类项修改

    7.1.3 setlocale函数

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

    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"和" "。
    在任意程序执⾏开始，都会隐藏式执⾏调⽤

    setlocale(LC_ALL, "C");

    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 

    setlocale(LC_ALL, " "); //切换到本地环境

    7.1.4 宽字符的打印 

    那如果想在屏幕上打印宽字符，怎么打印呢？

    1. #include 
    2. #include
    3. int main() {
    4. setlocale(LC_ALL, "");
    5. wchar_t ch1 = L'●';
    6. wchar_t ch2 = L'⽐';
    7. wchar_t ch3 = L'特';
    8. wchar_t ch4 = L'★';
    9. printf("%c%c\n", 'a', 'b');
    10. wprintf(L"%c\n", ch1);
    11. wprintf(L"%c\n", ch2);
    12. wprintf(L"%c\n", ch3);
    13. wprintf(L"%c\n", ch4);
    14. return 0;
    15. }

    输出结果：

    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。 

    普通字符和宽字符打印出宽度的展⽰如下：

    7.1.5 地图坐标

    我们假设实现⼀个棋盘27⾏，58列的棋盘（⾏和列可以根据⾃⼰的情况修改），再围绕地图画出墙，如下：

    7.2 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★。

    7.3 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舍⾝节点在地图上的坐标就⾏，所以舍蛇节点结构如下：

    1. typedef struct SnakeNode
    2. {
    3. int x;
    4. int y;
    5. struct SnakeNode* next;
    6. }SnakeNode, * 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：

    1. typedef struct Snake
    2. {
    3. pSnakeNode _pSnake; //维护整条蛇的指针
    4. pSnakeNode _pFood; //维护⻝物的指针
    5. enum DIRECTION _Dir; //蛇头的⽅向默认是向右
    6. enum GAME_STATUS _Status; //游戏状态
    7. int _Socre; //当前获得分数
    8. int _Add; //默认每个⻝物10分
    9. int _SleepTime; //每⾛⼀步休眠时间
    10. }Snake, * pSnake;

    蛇的⽅向，可以⼀⼀列举，使⽤枚举

    1. //⽅向
    2. enum DIRECTION
    3. {
    4. UP = 1,
    5. DOWN,
    6. LEFT,
    7. RIGHT
    8. };

    游戏状态，可以⼀⼀列举，使⽤枚举

    1. //游戏状态
    2. enum GAME_STATUS
    3. {
    4. OK, //正常运⾏
    5. KILL_BY_WALL, //撞墙
    6. KILL_BY_SELF, //咬到⾃⼰
    7. END_NOMAL //正常结束
    8. };

    7.4 游戏流程设计 

     

    由于内容较多我分装两次进行发布

    请大家持续关注不要错过

    感谢你的观看

     

     

     

     

     

  • 相关阅读:
    MySQL——基础知识
    sora生成高质量视频的原理
    Pytorch从零开始实战21
    每日leetcode[删除排序链表中的重复元素]
    C++ IO流
    BlueZ双模蓝牙音频卡顿问题优化
    东方甄选难扛大旗，新东方在线何时走出“双减”重创？
    git查看日志
    【项目实战：核酸检测平台】第一章 逆向工程
    结构体嵌套问题笔记
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_73496371/article/details/136645107