C++入门指南之贪吃蛇游戏的实现

目录

• 参考
• 贪吃蛇游戏
• 程序框架
• 绘制游戏地图和蛇
• 小蛇向右移动
• 控制小蛇4个方向移动
• 时间控制的改进
• 失败判断与显示
• 添加食物
• 完整代码
• 总结

参考

• 《C和C++游戏趣味编程》

贪吃蛇游戏

键盘控制小蛇上、下、左、右移动，迟到食物后长度加1；蛇头碰到自身或窗口边缘，游戏失败

程序框架

#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>

// 全局变量定义

void startup()                       // 初始化函数
{

}

void show()                          // 绘制函数
{

}

void updateWithoutInput()            // 与输入无关的更新
{

}

void updateWithInput()               // 和输入有关的更新
{

}

int main()
{
	startup();                       // 初始化函数，仅执行一次
	while (1)
	{
		show();                      // 进行绘制
		updateWithoutInput();        // 和输入无关的更新
		updateWithInput();           // 和输入有关的更新
	}
	return 0;
}

绘制游戏地图和蛇

绘制网格状的游戏地图，使用二维数组Blocks存储每个网格的信息。二维数组Blocks中也可以记录蛇的信息。设定元素值为0表示空，画出灰色的方格；元素值为1表示蛇头，蛇头后的蛇身依次为2、3、4、5等正整数，画出彩色的方格

int i, j;
for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
{
	for (j = 0; j < WIDTH; j++)
	{
		if (Blocks[i][j] > 0)
		{
			setfillcolor(HSVtoRGB(Blocks[i][j] * 10, 0.9, 1));
		}
		else
		{
			setfillcolor(RGB(150, 150, 150));
		}
		fillrectangle(j * BLOCK_SIZE, i * BLOCK_SIZE, (j + 1) * BLOCK_SIZE, (i + 1) * BLOCK_SIZE);
	}
}

小蛇向右移动

假设小蛇初始元素值为54321，其中1位蛇头，5432位蛇身。首先将二维数组中所有大于0的元素加1，得到65432；然后将最大值6变成0，即去除了原来的蛇尾；最后将2右边的元素由0变成1，即实现了小蛇向右移动

void moveSnake()
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
	{
		for (j = 0; j < WIDTH; j++)
		{
			if (Blocks[i][j] > 0)
			{
				Blocks[i][j]++;
			}
		}
	}
	int oldTail_i, oldTail_j, oldHead_i, oldHead_j;
	int max = 0;
	for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
	{
		for (j = 0; j < WIDTH; j++)
		{
			if (max < Blocks[i][j])
			{
				max = Blocks[i][j];
				oldTail_i = i;
				oldTail_j = j;
			}
			if (Blocks[i][j] == 2)
			{
				oldHead_i = i;
				oldHead_j = j;
			}
		}
	}
	int newHead_i = oldHead_i;
	int newHead_j = oldHead_j;
	newHead_j = oldHead_j + 1;
	Blocks[newHead_i][newHead_j] = 1;
	Blocks[oldTail_i][oldTail_j] = 0;
}
void updateWithoutInput()            // 与输入无关的更新
{
	moveSnake();
	Sleep(100);
}

控制小蛇4个方向移动

变量oldHead_i、oldHead_j存储移动前的蛇头位置，newHead_i、newHead_j存储移动后的蛇头位置。小蛇向上移动，只需把新蛇头的坐标设为旧蛇头的上方即可

newHead_i = oldHead_i - 1;

让玩家用A、S、D、W键控制游戏角色移动，定义字符变量moveDirection表示小蛇运动方向，在moveSnake函数中对其值进行判断，取A向左运动、D向右运动、W向上运动、S向下运动：

if (moveDirection == 'A')
{
	newHead_j = oldHead_j - 1;
}
else if (moveDirection == 'D')
{
	newHead_j = oldHead_j + 1;
}
else if (moveDirection == 'W')
{
	newHead_i = oldHead_i - 1;
}
else if (moveDirection == 'S')
{
	newHead_i = oldHead_i + 1;
}

在updateWithInput()函数中获得用户按键输入，如果是A、S、D、W键之一，就更新moveDirection变量，执行moveSnake()函数让小蛇向对应方向移动：

void updateWithInput()               // 和输入有关的更新
{
	if (_kbhit())
	{
		char input = _getch();
		if (input == 'A' || input == 'S' || input == 'D' || input == 'W')
		{
			moveDirection = input;
			moveSnake();
		}
	}
}

时间控制的改进

在Sleep()函数运行时，整个程序都会暂停，包括用户输入模块。用户会感觉到卡顿

利用静态变量，将updateWithoutInput()修改如下：

void updateWithoutInput()            // 与输入无关的更新
{
	static int waitIndex = 1;
	waitIndex++;                     // 每一帧加1
	if (waitIndex == 10)
	{
		moveSnake();
		waitIndex = 1;
	}
}

其中，updateWithoutInput()每次运行时，waitIndex加1，每隔10帧，才执行一次移动函数moveSnake()。这样可在不影响用户按键输入的情况下，降低小蛇的移动速度

失败判断与显示

定义全局变量isFailure表示游戏是否失败，初始化为0：

int isFailure = 0;

当小蛇碰到画面边界时，则认为游戏失败；当蛇头与蛇身发生碰撞时，游戏也失败。由于每次只有蛇头是新生成的位置，所以在moveSnake()函数中只需判断蛇头是否越过边界和碰撞：

	if (newHead_i >= HEIGHT || newHead_i < 0 || newHead_j >= WIDTH || newHead_j < 0 || Blocks[newHead_i][newHead_j] > 0)
	{
		isFailure = 1;
		return;
	}

在show()函数中添加游戏失败后的显示信息：
	if (isFailure)                   // 游戏失败
	{
		setbkmode(TRANSPARENT);      // 文字字体透明
		settextcolor(RGB(255, 0, 0));
		settextstyle(80, 0, _T("宋体"));
		outtextxy(240, 220, _T("游戏失败"));
	}

在updateWithoutInput()中添加代码，当isFailure为1时，直接返回：

void updateWithoutInput()            // 与输入无关的更新
{
 if (isFailure)
 {
  return;
 }
 //...
}

在updateWithInput()中，只有当按下键盘且isFailure为0时，才进行相应的处理：

void updateWithInput()               // 和输入有关的更新
{
 if (_kbhit() && isFailure == 0)
 {
  // ...
 }
}

添加食物

添加全局变量记录食物的位置：

int food_i, food_j;

在startup()函数中初始化食物的位置：

void startup()                       // 初始化函数
{
 food_i = rand() % (HEIGHT - 5) + 2;
 food_j = rand() % (WIDTH - 5) + 2;
}

在show()函数中在食物位置处绘制一个绿色小方块：

setfillcolor(RGB(0, 255, 0));
fillrectangle(food_j * BLOCK_SIZE, food_i * BLOCK_SIZE, (food_j + 1) * BLOCK_SIZE, (food_i + 1) * BLOCK_SIZE);

当新蛇头碰到食物时，只需保留原蛇尾，即可让蛇的长度加1。当吃到食物时，食物位置重新随机出现，蛇长度加1；当没有迟到食物时，旧蛇尾变成空白，蛇长度保持不变：

Blocks[newHead_i][newHead_j] = 1;// 新蛇头位置数值为1
if (newHead_i == food_i && newHead_j == food_j) // 如果新蛇头碰到食物
{
 food_i = rand() % (HEIGHT - 5) + 2; // 食物重新随机位置
 food_j = rand() % (WIDTH - 5) + 2;
}
else
{
 Blocks[oldTail_i][oldTail_j] = 0;   // 旧蛇尾变成空白
}

完整代码

#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#define BLOCK_SIZE 20                // 每个小格子的长宽
#define HEIGHT 30                    // 高度上一共30个小格子
#define WIDTH 40                     // 宽度上一共40个小格子

// 全局变量定义
int Blocks[HEIGHT][WIDTH] = { 0 };
char moveDirection;
int isFailure = 0;
int food_i, food_j;                  // 食物的位置

void startup()                       // 初始化函数
{
 int i;
 Blocks[HEIGHT / 2][WIDTH / 2] = 1;  // 画面中间画蛇头
 for (i = 1; i <= 4; i++)            // 向左依次4个蛇身
 {
  Blocks[HEIGHT / 2][WIDTH / 2 - i] = i + 1;
 }
 moveDirection = 'D';
 food_i = rand() % (HEIGHT - 5) + 2;
 food_j = rand() % (WIDTH - 5) + 2;
 initgraph(WIDTH * BLOCK_SIZE, HEIGHT * BLOCK_SIZE);
 setlinecolor(RGB(200, 200, 200));
 BeginBatchDraw();                   // 开始批量绘制
}

void show()                          // 绘制函数
{
 cleardevice();
 int i, j;
 for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
 {
  for (j = 0; j < WIDTH; j++)
  {
   if (Blocks[i][j] > 0)
   {
    setfillcolor(HSVtoRGB(Blocks[i][j] * 10, 0.9, 1));
   }
   else
   {
    setfillcolor(RGB(150, 150, 150));
   }
   fillrectangle(j * BLOCK_SIZE, i * BLOCK_SIZE, (j + 1) * BLOCK_SIZE, (i + 1) * BLOCK_SIZE);
  }
 }
 setfillcolor(RGB(0, 255, 0));    // 食物颜色为绿色
 fillrectangle(food_j * BLOCK_SIZE, food_i * BLOCK_SIZE, (food_j + 1) * BLOCK_SIZE, (food_i + 1) * BLOCK_SIZE);

 if (isFailure)                   // 游戏失败
 {
  setbkmode(TRANSPARENT);      // 文字字体透明
  settextcolor(RGB(255, 0, 0));
  settextstyle(80, 0, _T("宋体"));
  outtextxy(240, 220, _T("游戏失败"));
 }
 FlushBatchDraw();                // 批量绘制
}

void moveSnake()
{
 int i, j;
 for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
 {
  for (j = 0; j < WIDTH; j++)
  {
   if (Blocks[i][j] > 0)     // 大于0的为小蛇元素
   {
    Blocks[i][j]++;
   }
  }
 }
 int oldTail_i, oldTail_j, oldHead_i, oldHead_j; // 存储旧蛇
 int max = 0;
 for (i = 0; i < HEIGHT; i++)
 {
  for (j = 0; j < WIDTH; j++)
  {
   if (max < Blocks[i][j])
   {
    max = Blocks[i][j];
    oldTail_i = i;
    oldTail_j = j;
   }
   if (Blocks[i][j] == 2)      // 旧蛇头
   {
    oldHead_i = i;
    oldHead_j = j;
   }
  }
 }
 int newHead_i = oldHead_i;          // 设定变量存储新蛇头
 int newHead_j = oldHead_j;

 if (moveDirection == 'A')           // 根据用户按键，设定新蛇头的位置
 {
  newHead_j = oldHead_j - 1;
 }
 else if (moveDirection == 'D')
 {
  newHead_j = oldHead_j + 1;
 }
 else if (moveDirection == 'W')
 {
  newHead_i = oldHead_i - 1;
 }
 else if (moveDirection == 'S')
 {
  newHead_i = oldHead_i + 1;
 }

 if (newHead_i >= HEIGHT || newHead_i < 0 || newHead_j >= WIDTH || newHead_j < 0 || Blocks[newHead_i][newHead_j] > 0) // 失败条件
 {
  isFailure = 1;
  return;
 }

 Blocks[newHead_i][newHead_j] = 1;               // 新蛇头位置数值为1
 if (newHead_i == food_i && newHead_j == food_j) // 如果新蛇头碰到食物
 {
  food_i = rand() % (HEIGHT - 5) + 2;         // 食物重新随机位置
  food_j = rand() % (WIDTH - 5) + 2;
 }
 else
 {
  Blocks[oldTail_i][oldTail_j] = 0;           // 旧蛇尾变成空白
 }
}
void updateWithoutInput()                           // 与输入无关的更新
{
 if (isFailure)
 {
  return;
 }
 static int waitIndex = 1;
 waitIndex++;                                     // 每一帧加1
 if (waitIndex == 10)
 {
  moveSnake();
  waitIndex = 1;
 }
}

void updateWithInput()                                // 和输入有关的更新
{
 if (_kbhit() && isFailure == 0)
 {
  char input = _getch();
  if (input == 'A' || input == 'S' || input == 'D' || input == 'W')
  {
   moveDirection = input;
   moveSnake();
  }
 }
}

int main()
{
 startup();                       // 初始化函数，仅执行一次
 while (1)
 {
  show();                      // 进行绘制
  updateWithoutInput();        // 和输入无关的更新
  updateWithInput();           // 和输入有关的更新
 }
 return 0;
}

总结

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