C++ 实现贪吃蛇

比眉伴天荒 2023-07-18 11:27 32阅读 0赞

#### 本博客的主要目的是学习 Windows API 和 各种有趣的函数，顺便观膜多函数分布的函数的源代码 ####

#### **参考po主：**[**mayali123**][mayali123]，非常感谢po主提供了源码 ####

### 贪吃蛇源代码（VS2019运行）（建议函数从下往上看） ###

#include<windows.h>
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<time.h>
    #include<conio.h>
    
    #define up 'w'
    #define down 's'
    #define left 'a'
    #define right 'd'
    #define stop 'p'
    #define add_speed 'j'
    #define down_speed 'l'
    
    constexpr auto i_min = 35;                                     //用于游戏开始边框的确定 
    constexpr auto i_max = 85;
    constexpr auto j_min = 17;
    constexpr auto j_max = 23;
    
    struct snake { 
    	int x;
    	int y;
    	struct snake* next;                                         //为使用链表做准备
    };   //蛇的结构体
    
    const HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);         //标准输出的句柄
    struct snake* tail, * head, * food_1;
    int i = 0;                                                     //用来保存成绩
    int max;                                                       //成绩的最大值
    int sleeptime = 200;                                           //通过sleeptime来控制速度
    char click = 1;                                                //保存键盘的输入
    int rand_color = 3;                                            //保存产生的随机数，将食物的颜色变成随机的
    int last_color = 3;                                            //保存上一次产生随机数
    
    void color(int i);                                              //通过这个函数来改变字体的颜色
    void gotoxy(int x, int y);                                      //将光标移到(x,y)处
    void start_play();                                              //开始游戏
    void square(int i_min1, int i_max1, int j_min1, int j_max1);    //产生一个矩形框
    void game_over(int k);                                          //游戏结束
    void make_map();                                                //加载地图
    void text();                                                    //加载文本
    void init_snake();                                              //初始化蛇的身体
    void food();                                                    //初始化食物
    void file_scanf();                                              //读入save.txt保存成绩的最大值
    void file_printf();                                             //将最大值写入save.txt
    void gotodelete(int i, int y);                                  //清空打出来的蛇身体
    void change_body(int a, int b);                                 //改变蛇身体位置
    void gotoprint(int x, int y);                                   //打印蛇
    void MovingBody();                                              //移动蛇
    void ClickControl();                                            //得到键盘的输入
    void eating();                                                  //当蛇吃到东西时
    int judge();                                                    //判断蛇是否撞到东西
    void refresh();                                                 //刷新成绩和速度
    
    void file_printf()
    { 
    	FILE* fp;
    	fopen_s(&fp, "./save.txt", "w+");                                 //这个会覆盖之前的值
    	if (fp != NULL)
    		fprintf(fp, "%d", i);
    	fclose(fp);
    }
    
    void game_over(int k)
    { 
    	int j;
    	file_scanf();                                                    //读入save.txt保存成绩的最大值
    	system("cls");
    	square(20, 100, 5, 20);
    	gotoxy(55, 8);
    	color(7);
    	printf("(＞﹏＜)\n");
    	color(6);
    	gotoxy(44, 11);
    	if (k == 0)                                                         //判断游戏结束的原因
    		printf("好可惜呀，你撞墙了，游戏结束\n");
    	else
    		printf("好可惜呀，你撞到自己了，游戏结束\n");
    	gotoxy(54, 14);
    	color(10);
    	printf("你的得分是%d", i);
    	gotoxy(38, 17);
    	if (i < max)                                                      //判断成绩是否大于最大值
    		printf("（^_^）继续努力吧，你离最高分还差%d", max - i);
    	else
    	{ 
    		printf("（^_^）太厉害了吧，你刷新了记录,现在最高分是%d", i);
    		file_printf();                                                 //成绩大于最大值，将成绩写入文件
    	}
    	gotoxy(40, 22);
    	printf("[1]在来一局\t\t\t[2]跑路了");
    	gotoxy(52, 24);
    	printf("请选择[1 2]:[ ]");
    	gotoxy(65, 24);
    	scanf_s("%d", &j);
    	switch (j)                                                         //对选择进行判断
    	{ 
    	case 1:
    		system("cls");
    		i = 0;                                                         //为重玩做准备，将成绩和速度变成初始值
    		sleeptime = 200;
    		make_map();
    		ClickControl();
    		break;
    	case 2:
    		gotoxy(65, 25);
    		printf("正在退出游戏...");
    		Sleep(500);
    		system("cls");
    		exit(0);
    	}
    }
    
    void change_body(int a, int b)
    { 
    	snake* p;
    	p = head;
    	int x, y, x1, y1;
    	x = a;
    	y = b;
    	p = p->next;
    	while (p->next != NULL)                                            //用这将head后面的移动到他前一个的位置上
    	{ 
    		x1 = p->x;
    		y1 = p->y;
    		p->x = x;
    		p->y = y;
    		x = x1;
    		y = y1;
    		p = p->next;
    	}
    }
    
    void eating()
    { 
    	snake* now, * p;
    	if (food_1->x == head->x && food_1->y == head->y)                        //判断蛇是否吃到食物
    	{ 
    		food();
    		now = (snake*)malloc(sizeof(snake));
    		p = head;
    		while (p->next->next != NULL)
    			p = p->next;
    		now->next = p->next;
    		p->next = now; //加一条尾巴
    		i += 10;                                                              //当吃到东西时，成绩+10，速度增加
    		if (sleeptime >= 40)
    			sleeptime -= 10;
    		refresh();                                                          //对成绩和速度进行刷新
    	}
    }
    
    void gotodelete(int i, int y)
    { 
    	gotoxy(i, y);
    	printf(" ");
    }
    
    void MovingBody()
    { 
    	int a = head->x, b = head->y;
    	snake* p = head;
    	while (p->next != NULL)                                                   //通过先清空后打印实现动画效果
    	{ 
    		gotodelete(p->x, p->y);
    		p = p->next;
    	}
    	switch (click)                                                      //对按下的键盘进行判断
    	{ 
    	case up:
    		head->y -= 1;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case down:
    		head->y += 1;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case left:
    		head->x -= 2;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case right:
    		head->x += 2;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case stop:
    		break;
    	case add_speed:                                                       //通过改变sleeptime，达到加速
    		if (sleeptime >= 50)
    		{ 
    			sleeptime -= 10;
    			i += 5;
    		}
    		refresh();
    		break;
    	case down_speed:
    		if (sleeptime <= 200)
    		{ 
    			sleeptime += 10;
    			i -= 5;
    		}
    		refresh();
    		break;
    	}
    	p = head;
    	eating();                                                              //看蛇是否吃到东西
    	while (p->next != NULL)                                                //打印蛇
    	{ 
    		gotoprint(p->x, p->y);
    		p = p->next;
    	}
    	p = head;
    	gotoxy(0, 28);                                                         //让输入的光标在(0,28)处
    	Sleep(sleeptime);
    }
    
    int judge()
    { 
    	int i_min2 = 0, i_max2 = 56, j_min2 = 0, j_max2 = 26;
    	snake* q;
    	q = head->next;
    	while (q->next != NULL)
    	{ 
    		if (head->x == q->x && head->y == q->y)
    		{ 
    			game_over(1);                                                   //1代表撞到自己了
    			return 1;
    		}
    		q = q->next;
    	}
    	if (head->x == i_min2 || head->x == i_max2 || head->y == j_min2 || head->y == j_max2)
    	{ 
    		game_over(0);                                                      //2代表撞到墙了
    		return 1;
    	}
    	else
    		return 0;
    }
    
    void ClickControl()
    { 
    	click = 'p';                                                        //为重玩做准备
    	while (judge() == 0)                                                  //判断是否撞到东西
    	{ 
    		if (_kbhit())                                                   //判断是否有键盘按下
    		{ 
    			click = _getch();
    		}
    		MovingBody();
    	}
    
    }
    
    void food()
    { 
    	srand((unsigned)time(NULL));
    	struct snake* q;
    	food_1 = (snake*)malloc(sizeof(snake));
    	do
    	{ 
    		food_1->x = rand() % 52 + 2;
    	} while ((food_1->x % 2) != 0);                                   //食物随机出现，食物的x坐标在2~53，且为偶数
    	food_1->y = rand() % 24 + 1;
    	q = head;
    	while (q != NULL)
    	{ 
    		if (q->x == food_1->x && q->y == food_1->y)                   //判断食物是不是在蛇的身体上
    		{ 
    			free(food_1);
    			food();
    		}
    		q = q->next;
    	}
    	last_color = rand_color;                                          //通过这个来实现蛇吃个什么颜色的食物就变什么颜色
    	srand((unsigned)time(NULL));
    	color(rand_color = rand() % 10 + 1);                                //随机产生1~10的颜色
    	gotoxy(food_1->x, food_1->y);                                     //打印食物
    	printf("●");
    }
    
    void gotoprint(int x, int y)
    { 
    	color(last_color);
    	gotoxy(x, y);
    	printf("◆");
    }
    
    void init_snake()
    { 
    	int i, k, j;
    	srand((unsigned)time(NULL));                                      //重新播种，有利于产生随机数
    	tail = (snake*)malloc(sizeof(snake));
    	do
    	{ 
    		k = rand() % 46 + 2;
    	} while ((k % 2) != 0);											  //蛇头x坐标在2~47，且为偶数
    	j = rand() % 22 + 1;                                               //蛇头y坐标在2~47
    	tail->x = k;
    	tail->y = j;                                                      //实现贪吃蛇的随机出现
    	tail->next = NULL;
    	for (i = 1; i < 5; i++)                                           //产生四个蛇身体
    	{ 
    		head = (snake*)malloc(sizeof(snake));
    		head->next = tail;
    		head->x = k + i * 2;
    		head->y = j;
    		tail = head;
    	}
    	while (tail->next != NULL)                                        //打印蛇
    	{ 
    		gotoprint(tail->x, tail->y);
    		tail = tail->next;
    	}
    	food();                                                           //加载食物
    }
    
    void square(int i_min1, int i_max1, int j_min1, int j_max1)
    { 
    	int i, j;
    	color(3);
    	for (j = j_min1; j <= j_max1; j++)
    	{ 
    		for (i = i_min1; i <= i_max1; i++)
    		{ 
    			gotoxy(i, j);
    			if (j == j_min1 || j == j_max1)
    				printf("-");
    			else if (i == i_min1 || i == i_max1)
    				printf("|");
    		}
    		printf("\n");
    	}
    }
    
    void refresh()
    { 
    	color(i / 10);
    	gotoxy(76, 10);
    	printf(" ☆当前得分:%d(^_^;)☆", i);
    	gotoxy(76, 12);
    	printf(" ☆当前速度:%d(⌒_⌒;)☆", (21 - sleeptime / 10));
    }
    
    void file_scanf()
    { 
    	FILE* fp;
    	fopen_s(&fp, "./save.txt", "r+");
    	if (fp != NULL)                                                   //判断文件打开是否成功
    		fscanf_s(fp, "%d", &max);
    	fclose(fp);
    }
    
    void text()
    { 
    	file_scanf();
    	color(3);
    	gotoxy(60, 4);
    	printf("\t\t\t\t( ^ω^)");
    	gotoxy(76, 7);
    	printf(" ☆最高分纪录:%d☆", max);                              //打印最高分
    	color(6);
    	refresh();                                                        //因为成绩和速度会变化所以要在其改变时刷新
    	gotoxy(76, 14);
    	color(9);
    	printf("\t 小提示");                                            //打印一些提示
    	square(65, 115, 15, 28);
    	gotoxy(66, 17);
    	printf("tip1: 不能撞墙，不能咬到自己");
    	gotoxy(66, 19);
    	printf("tip2: 用英文的w.s.a.d分别控制蛇的移动");
    	gotoxy(66, 21);
    	printf("tip3: 按空格键暂停游戏,需要再次按w.s.a.d才可以动");
    	gotoxy(66, 23);
    	printf("top4: 按j加速l降速,需要再次按w.s.a.d才可以动");
    	gotoxy(66, 25);
    	printf("top5: 开始时蛇的头在右边");
    	gotoxy(66, 27);
    	printf("由于技术技术原因本游戏存在着一些bug请见谅");
    	gotoxy(66, 29);
    }
    
    void make_map()
    { 
    	color(3);
    	int i, j, i_min2 = 0, i_max2 = 56, j_min2 = 0, j_max2 = 26;
    	for (j = j_min2; j <= j_max2; j++)                                 //加载地图
    	{ 
    		for (i = i_min2; i <= i_max2; i += 2)
    		{ 
    			gotoxy(i, j);
    			if (j == j_min2 || j == j_max2)
    				printf("■");
    			else
    			{ 
    				if (i == i_min2 || i == i_max2)
    					printf("■");
    			}
    		}
    		printf("\n");
    	}
    	text();                                                          //加载文字
    	init_snake();                                                    //初始化蛇身
    }
    
    void color(int i) //3 为蓝色 4 为红色
    { 
    	SetConsoleTextAttribute(handle, i);                           //改变字体的颜色
    }
    
    void gotoxy(int x, int y)
    { 
    	COORD c;                                                     //COORD是一个结构体
    	c.X = x;
    	c.Y = y;
    	SetConsoleCursorPosition(handle, c);                         //设置光标的位置
    }
    
    void start_play()
    { 
    	int i, j;
    	gotoxy(i_min + 20, j_min - 2);                                //加载游戏开始的界面
    	color(4);
    	printf("贪 吃 蛇 游 戏");
    	gotoxy(i_min + 5, j_min + 2);
    	printf("[1]开始游戏\t\t [2]游戏说明");
    	gotoxy(i_min + 5, j_min + 4);
    	printf("[3]退出游戏");
    	color(3);
    	square(i_min, i_max, j_min, j_max);                           //打出矩形框
    	gotoxy(i_min, j_max + 1);
    	printf("请选择[1 2 3]:[ ]");
    	gotoxy(i_min + 15, j_max + 1);
    	scanf_s("%d", &i);
    	switch (i)                                                     //对选择进行判断
    	{ 
    	case 1:
    		system("cls");                                        //清屏
    		make_map();
    		ClickControl();
    		break;
    	case 2:
    		system("cls");
    		text();
    		gotoxy(20, 12);
    		printf("[1]返回游戏 [2]退出游戏");
    		gotoxy(20, 14);
    		printf("请选择[1 2]:[ ]");
    		gotoxy(33, 14);
    		scanf_s("%d", &i);
    		if (i == 1)
    		{ 
    			system("cls");
    			make_map();
    			ClickControl();
    			break;
    		}                                                      //如果i为2，则进入case3中
    	case 3:
    		printf("正在退出游戏...");
    		Sleep(500);                                            //产生延迟效果，使玩家看清楚打印的内容
    		system("cls");
    		exit(0);
    	default:
    		gotoxy(i_min + 15, j_max + 2);
    		printf("请输入1~3之间的数！！！");
    		Sleep(300);
    		system("cls");
    		start_play();
    	}
    }
    
    int main(void)
    { 
    	start_play();
    	return 0;
    }

### 首先为什么头文件是 C，但却说代码是 C++ 而不是 C 呢？ ###

其实很简单，`constexpr` 关键字是属于C++ 的，作用相比 `const` 加快了代码编译速度，除此之外可以说剩下内容都是属于 C，运行用的是 VS 2019 C++ 编译器运行

### Windows API 是 Windows 应用程序接口，内包括几千个可调用的函数，下面就来讲解代码运用的几个函数与结构： ###

*  **COORD**  
    COORD 是 Windows API 中定义的一种结构体，表示一个字符在控制台屏幕上的坐标，**它的原型如下：**

typedef struct _COORD { 
        SHORT X;
        SHORT Y;
    };
    
    //其中 SHORT 也是个别名
    typedef short SHORT;

*  **HANDLE 与 handle**  
    HANDLE 是一个通用句柄，是windows用来表示对象的  
    handle 是一个标志符（用户编程时起的名字，或者称变量）
 *  **STD\_INPUT\_HANDLE**  
    STD\_INPUT\_HANDLE 是标准输入的句柄
 *  **GetStdHandle**  
    GetStdHandle 是一个 Windows API 函数，它用于从（ 标准输入 或 标准输出 ）中取得一个句柄，**它的原型如下：**

GetStdHandle(
        _In_ DWORD x
    );
    
    //其中 DWORD 也是个别名
    typedef unsigned long DWORD;

**综上所述：**

源代码中的
    const HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    
    也可以理解为
    const int a = getchar();

*  **SetConsoleTextAttribute**  
    SetConsoleTextAttribute 是一个可以在 API 中设置控制台窗口字体颜色的函数，**它的原型如下：**

SetConsoleTextAttribute(
        _In_ HANDLE x, //第一个参数为 HANDLE
        _In_ WORD y  //第二个参数为 WORD 类型
    );
    
    //其中 WORD 也是个别名
    typedef unsigned short WORD;

*  **SetConsoleCursorPosition**  
    SetConsoleCursorPosition 是一个可以设置控制台（cmd）光标位置的函数，**它的原型如下：**

SetConsoleCursorPosition(
        _In_ HANDLE x, //第一个参数为 handle
        _In_ COORD y  //第二个参数为 COORD 类型
    );

### 读取文件 与 写入文件 ###

**File 属于 Web API 接口**，以源代码中的`file_scanf()` 和 `file_printf()` 函数为例

void file_scanf()
    { 
    	FILE* fp; //建立一个文件操作指针
    	fopen_s(&fp, "./save.txt", "r+"); //将指向这个文件的文件流给 fp ,"r+" 表示将打开并读取和写入
    	//仅当中间的文件存在，上述操作才能成功
    	if (fp != NULL)
    		fscanf_s(fp, "%d", &max); //从 fp 文件中读取 int型整数 输入到 max 中
    	fclose(fp); //关闭文件
    }

void file_printf()
    { 
    	FILE* fp; //建立一个文件操作指针
    	fopen_s(&fp, "./save.txt", "w+"); //将指向这个文件的文件流给 fp ,"w+" 表示打开一个文件进行读取
    	//若该文件不为空则其原内容将被销毁，变成空白
    	if (fp != NULL)
    		fprintf(fp, "%d", i); //将 i 以 int型整数的格式输入到 fp 文件中
    	fclose(fp); //关闭文件
    }

### 贪吃蛇是如何移动的？ ###

首先我们看看蛇的结构体

struct snake { 
    	int x;
    	int y;
    	struct snake* next; //下一个部分
    };
    //这明显是一个链表，记录蛇的身体的每个坐标

用于移动身体的 `change_body()` 和 `MovingBody()` 函数

void MovingBody()
    { 
    	int a = head->x, b = head->y; //先记录原头部坐标
    	snake* p = head;
    	while (p->next != NULL)
    	{ 
    		gotodelete(p->x, p->y); //通过先清空后打印实现动画效果
    		p = p->next;
    	}
    	switch (click) //对按下的键盘进行判断
    	{ 
    	case up:
    		head->y -= 1;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case down:
    		head->y += 1;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case left:
    		head->x -= 2; //因为显示器长宽是 1:2
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case right:
    		head->x += 2;
    		change_body(a, b);
    		break;
    	case stop:
    		break;
    	case add_speed:
    		if (sleeptime >= 50)
    		{ 
    			sleeptime -= 10;
    			i += 5;
    		}
    		refresh();
    		break;
    	case down_speed:
    		if (sleeptime <= 200)
    		{ 
    			sleeptime += 10;
    			i -= 5;
    		}
    		refresh();
    		break;
    	}
    	p = head;
    	eating(); //看蛇是否吃到东西（是的话链表会多一个结构体，用于表示尾巴）
    	while (p->next != NULL) //打印蛇
    	{ 
    		gotoprint(p->x, p->y);
    		p = p->next;
    	}
    	p = head;
    	gotoxy(0, 28);
    	Sleep(sleeptime); //刷新频率（贪吃蛇移动速度）
    }

void change_body(int a, int b)
    { 
    	snake* p = head; //当前头部 
    	int x, y, x1, y1;
    	x = a;
    	y = b;
    	p = p->next;
    	while (p->next != NULL) //往前替换
    	{ 
    		x1 = p->x;
    		y1 = p->y;
    		p->x = x;
    		p->y = y;
    		x = x1;
    		y = y1;
    		p = p->next;
    	}
    }

### 总体评价源代码： ###

###### 优点： 各个函数，条理清晰，分工明确，能使人一目了然；恰当的使用了 Windows API，每个内嵌函数都有着不可缺少作用；玩法好评，除了开头的数字跳转游戏和说明，可加速 和 减速也是一大亮点 ######

**bug：** 贪吃蛇在当前方向上按下反方向键会自己吃掉自己  
**建议：** 对键位生效进行判断，若移动方向与键位方向相反，则键位效果失效  
**bug2：** 在开头输入非数字，程序会直接卡掉  
**建议：** 这个其实是 switch 语句的锅，该 switch 语句只能识别数字，解决方法暂时没想出来

[mayali123]: https://github.com/mayali123/snake