C++贪吃蛇游戏开发实践

zt3ff3n · 发表于 2022-12-29 13:47

试玩演示

对象分析

我们首先需要确定一个像素点组成的地图（画布），要确定行数、列数和像素点大小。这个地图上将会有两个对象：蛇和食物。
蛇由头和身子组成，他们都有自己的位置，所以考虑使用位置点数组来存储。同时，还要存储蛇头方向和蛇身体节数。
而食物只要记录其位置即可。

地图上的内容就是蛇与食物，如果做图形界面，就是不断地在画布上绘制蛇与食物的过程。这里主要用到了绘制矩形与填充矩形的函数。

主函数流程图

蛇的移动
蛇的移动就是对蛇身数组的操作，可以分类讨论。如果是蛇身，我们从蛇尾开始观察，会发现每一节的位置将是前一节的位置。即前一节的位置直接赋值给后一节即可，但要注意要从蛇尾开始操作。如果是蛇头，将取决于当前蛇的方向，但要注意不能掉头。

蛇吃食物
蛇吃食物的判定是蛇头与食物位置是否重叠，如果吃到了要增长蛇身和重新投放食物。增长蛇身其实就是在蛇身数组的末尾再复制一份蛇尾。重新投放食物时要注意不能放在蛇身上。

算法实现

图形界面

图形界面的代码在主函数里：
initgraph(WIDTH, HEIGHT);
while (true) {
...
}
closegraph();
整个绘制对象只用到了绘制矩形

setcolor(color);设置线颜色
setfillcolor(color);设置填充颜色
fillrect(x1, y1, x2, y2);绘制矩形需要左上角和右下角的点位置

方向枚举

enum Direction
{
RIGHT = 39,
LEFT = 37,
DOWN = 40,
UP = 38,
};
为了方便与键盘输入对应，将上下左右的键值进行枚举。
小蛇移动

结合上面的示意图理解小蛇移动的算法实现。
void snakeMove()
{
// 更新蛇身
for (int i = snake.num-1; i > 0; i--) {
      snake.body.x = snake.body[i-1].x;
      snake.body.y = snake.body[i-1].y;
}
// 更新蛇头
switch (snake.dir) {
case RIGHT:
      snake.body[0].x++;
      break;
case LEFT:
      snake.body[0].x--;
      break;
case DOWN:
      snake.body[0].y++;
      break;
case UP:
      snake.body[0].y--;
      break;
}
}
蛇吃食物

结合上面的示意图理解蛇吃食物的算法实现。
void eatFood()
{
int x = snake.body[0].x;
int y = snake.body[0].y;
if (food.pos.x == x && food.pos.y == y) {
      // 食物重新投放
      bool flag;
      do {
         flag = false;
         food.pos.x = rand()%(M-2) + 1;
         food.pos.y = rand()%(N-2) + 1;
         for (int i = 0; i < snake.num; i++) {
            int x = snake.body.x, y = snake.body.y;
            if (x == food.pos.x && y == food.pos.y) {
                  flag = true;
                  break;
            }
         }
      } while (flag);
      // 蛇身增长
      snake.body[snake.num].x = snake.body[snake.num-1].x;
      snake.body[snake.num].y = snake.body[snake.num-1].y;
      snake.num++;
}
}
代码实现

这里使用的是EGE库，需要提前安装。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <graphics.h>
// 画布参数
const int N = 10; // 行数
const int M = 10; // 列数
const int L = 40; // 像素点大小
const int T = 400;  // 间隔
// 方向枚举
enum Direction
{
RIGHT = 39,
LEFT = 37,
DOWN = 40,
UP = 38,
};
// 点结构体
struct Point
{
int x, y;
int X() {return x*L;}
int Y() {return y*L;}
};
// 蛇结构体
struct Snake
{
int num;
Point body[N*M];
Direction dir;
} snake;
// 食物结构体
struct Food
{
Point pos;
} food;
// 功能函数
void initSnake(); // 初始化小蛇
void initFood(); // 初始化食物
void drawBoard(); // 绘制网格
void drawSnake(); // 绘制小蛇
void drawFood(); // 绘制食物
void drawAll();    // 全部绘制
void snakeMove(); // 小蛇移动
void eatFood();    // 吃到食物
bool snakeDie(); // 小蛇撞死
void keyDown();    // 按键处理

// -------------------主函数----------------------
int main()
{
initgraph(M*L, N*L);
begin:
initSnake();
initFood();
while (true) {
      if (kbhit()) {  // 监听键盘按键
         keyDown();
      }
      snakeMove();
      if (snakeDie()) {
         MessageBox(getHWnd(),&#34;Game Over!&#34;,&#34;rePlay&#34;,MB_OK);
         goto begin;
      }
      eatFood();
      drawAll();
      Sleep(T);
}
closegraph();
return 0;
}

void initSnake()
{
snake.num = 3;
snake.dir = RIGHT;
snake.body[2].x = 1;
snake.body[2].y = 1;
snake.body[1].x = 2;
snake.body[1].y = 1;
snake.body[0].x = 3;
snake.body[0].y = 1;
}

void initFood()
{
bool flag;
do {
      flag = false;
      food.pos.x = rand()%(M-2) + 1;
      food.pos.y = rand()%(N-2) + 1;
      // 如果食物在蛇身上则重新投放
      for (int i = 0; i < snake.num; i++) {
         int x = snake.body.x, y = snake.body.y;
         if (x == food.pos.x && y == food.pos.y) {
            flag = true;
            break;
         }
      }
} while (flag);
}

void drawBoard()
{
for (int i = 0; i < M; i++) {
      for (int j = 0; j < N; j++) {
         setcolor(BLUE);
         setfillcolor(BLACK);
         fillrect(i*L, j*L, i*L+L, j*L+L);
      }
}
for (int i = 0; i < N; i++) {
      setcolor(BLUE);
      setfillcolor(EGERGB(0, 0, 139));
      fillrect(0, i*L, L, i*L+L);
      fillrect((M-1)*L, i*L, M*L, i*L+L);
}
for (int i = 0; i < M; i++) {
      setcolor(BLUE);
      setfillcolor(EGERGB(0, 0, 139));
      fillrect(i*L, 0, i*L+L, L);
      fillrect(i*L, (N-1)*L, i*L+L, N*L);
}
}

void drawSnake()
{
for (int i = 0; i < snake.num; i++) {
      setcolor(BLUE);
      setfillcolor(EGERGB(0,100,0));
      fillrect(snake.body.X(),snake.body.Y(),snake.body.X()+L,snake.body.Y()+L);
}
}

void drawFood()
{
setcolor(BLUE);
setfillcolor(RED);
fillrect(food.pos.X(),food.pos.Y(),food.pos.X()+L,food.pos.Y()+L);
}

void drawAll()
{
drawBoard();
drawFood();
drawSnake();
}

void snakeMove()
{
// 更新蛇身
for (int i = snake.num-1; i > 0; i--) {
      snake.body.x = snake.body[i-1].x;
      snake.body.y = snake.body[i-1].y;
}
// 更新蛇头
switch (snake.dir) {
case RIGHT:
      snake.body[0].x++;
      break;
case LEFT:
      snake.body[0].x--;
      break;
case DOWN:
      snake.body[0].y++;
      break;
case UP:
      snake.body[0].y--;
      break;
}
}

void eatFood()
{
int x = snake.body[0].x;
int y = snake.body[0].y;
if (food.pos.x == x && food.pos.y == y) {
      // 食物重新投放
      bool flag;
      do {
         flag = false;
         food.pos.x = rand()%(M-2) + 1;
         food.pos.y = rand()%(N-2) + 1;
         for (int i = 0; i < snake.num; i++) {
            int x = snake.body.x, y = snake.body.y;
            if (x == food.pos.x && y == food<span class="p">.pos.y) {
                  flag = true;
                  break;
            }
         }
      } while (flag);
      // 蛇身增长
      snake.body[snake.num].x = snake.body[snake.num-1].x;
      snake.body[snake.num].y = snake.body[snake.num-1].y;
      snake.num++;
}
}

bool snakeDie()
{
int x = snake.body[0].x;
int y = snake.body[0].y;
// 超出边框
if (x >= (M-1) || y >= (N-1) || x <= 0 || y <= 0) {
      return true;
}
// 迟到自身
for (int i = 1; i < snake.num; i++) {
      if (x == snake.body.x && y == snake.body.y) {
         return true;
      }
}
return false;
}

void keyDown()
{
char userKey = 0;
userKey = getch();
switch (userKey) {
case LEFT:
      if (snake.dir != RIGHT) {
         snake.dir = LEFT;
      }
      break;
case RIGHT:
      if (snake.dir != LEFT) {
         snake.dir = RIGHT;
      }
      break;
case UP:
      if (snake.dir != DOWN) {
         snake.dir = UP;
      }
      break;
case DOWN:
      if (snake.dir != UP) {
         snake.dir = DOWN;
      }
}
}

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