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一个简单的C语言版的cli的贪吃蛇,没有任何附加功能的贪吃蛇

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huster-zhangpeng/Snake

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简单贪吃蛇

  • 该程序是Unix系统下的贪吃蛇,没有提供对Windows系统的支持
  • 该程序只实现了贪吃蛇的核心算法及最基本的功能
  • 该程序主要是供初级C语言学者学习交流

编译运行

cd ~/path/to/your/workspace
git clone git@github.com:huster-zhangpeng/Snake.git
cd Snake
gcc -o snake snake.c
./snake

也可以使用cmake执行外部编译

cd ~/path/to/your/workspace
git clone git@github.com:huster-zhangpeng/Snake.git
cd Snake
mkdir build && cd build
cmake ..
make
./snake

变量说明

int world[ HEIGHT ][ WIDTH ]

程序中的world变量,既是贪吃蛇所在的世界舞台,这里它数据结构上是一个二维数组,代表着控制台窗口的坐标系,X轴自左向右,Y轴自上向下,坐标(0, 0)即表示控制台窗口左上角第一个输出字符的地方,world[y][x]即表示坐标(x, y),也是第y行第x列。为简单起见,world的边缘都是'#'墙壁。大家可以想一想为什么使用一个二维数组表示,关于这个变量也有初学者命名成map的,意为地图,很好,不过map在计算机世界更多的意义是hash表,如C++ STL里面的map以及golang里面的map。

在真正的2D即二维游戏开发中,world都是必须有的概念,world是对游戏过程的抽象,然后再借由world反映到屏幕上,即渲染绘制。在正式的2D游戏开发中,可能墙壁,蛇头,以及食物都不再是一个字符表示的,而是换成更加美观逼真的图片代替,以使游戏更加拟物化,增加可玩性。

direction、DX/DY

在此程序中,枚举类型direction表示方向,有4个,上(UP=0)、右(RIGHT=1)、下(DOWN=2)、左(LEFT=3),顺时针方向排列,也可以逆时针排列,但不能是上下左右这种,因为为了计算这些方向的反方向,直接把方向加上2然后模4即可。

方向在数学上是个向量,在这个world定义的坐标世界里,我们当然也用(DX, DY)表示的单位向量表示方向,如向上为(0, -1), 向右为(1, 0),向下为(0, 1),向左为(-1, 0),别忘了我们的坐标系怎么定义的。

表示方向的单位向量本该定义为struct类型的,但使用数组更能省掉定义类型的麻烦,于是有了以下:

int DX[4] = {0, 1, 0, -1};
int DY[4] = {-1, 0, 1, 0};

表示向上的向量,就是(DX[UP], DY[UP]),其他方向类似,加上贪吃蛇是一步一步走的,每次只能沿当前方向前进一个,那蛇头所在的坐标向量加上(向量加法)当前方向向量就是下一步的位置,然后可轻松将下一步的位置反映的world中,并检测是否碰到了墙壁或者是否碰到了自己。

struct Food_ food

贪吃蛇游戏中,贪吃蛇要吃食物长大,这个食物就用变量food表示,其实也是一个坐标而已。有的初学者将其命名为rock,意为石头,未尝不可。在此不多做解释。

L, D, X/Y

这些全局变量统统为了表示贪吃蛇的状态,其中L表示贪吃蛇的长度,包括头部;D表示贪吃蛇的方向,是UP、RIGTH、DOWN、LEFT之一;X/Y表示贪吃蛇的身体,(X[i], Y[i])就表示第i节(0 < i < L)身体的坐标位置,i = 0时就表示贪吃蛇的头。

这里我为了简单,统统使用了缩写,因为这是个小程序,加上注释无关紧要,但要是在复杂点的大项目中,大家千万不要这么做,因为在你使用变量L、D、X、Y时没人知道这些变量是什么含义。其实更规范的做法是定义贪吃蛇一个结构体,里面有属性长度length, 方向direction,每节身体的坐标集合。身体的集合,为了符合贪吃蛇身体长度可长可短的特点,应该使用链表最为合适,链表的每一个元素都是一个点坐标(x, y),所以一个点也应该有个结构体定义。这里我偷懒使用了数组表示身体,并没有完全对贪吃蛇世界作很好的抽象,但效率却是最高的哦。

流程

在此之前,要说一下,任何一个游戏的流程表现在计算机里面,就是一个while循环,这个循环不停地做检测事件、将事件产生的影响表现到世界上、然后将世界映射到人机交互接口(如cli——命令行接口,图形化界面)上。再扩展一下,目前任何软件,甚至web程序都符合这样的规则,只不过人机交互接口换成了浏览器,事件都是由人机交互过程中产生的。

这个贪吃蛇的流程亦是如此,只不过为了简单,我们的人机交互接口也是最简单的cli,产生事件也是靠键盘产生。捕捉事件,也是使用最简单的读取标准输入来获取的,即getchar(),但即使这样一个函数,其内部也是深不可测、妙不可言,这些东西牵涉到操作系统层面流的概念,这里不做介绍。有的同学说是getch(),其实是不同的系统不同的API,getch()只不过是只存在windows上的函数,而getchar()则是所有满足标准C里面的流函数,在所有Unix系统上都是此函数。

既是getchar()捕获事件,那每次输入事件时都要按下一个回车键,以使内容送交到输入缓冲区使getchar()能够读的到。所以该例程里面,w+enter: 表示向上, s+enter: 表示向下, a+enter: 表示向左, d+enter: 表示向右, q+enter: 表示退出。

需要注意的一点,流是一个缓冲区,每次从标准输入流里面读一个字符后,要把流里面多余的字节清空,以免影响到下一次的事件采集。

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