C语言编程实战——编写简单贪吃蛇程序

  心之何如,有似万丈迷津,遥亘千里,其中并无舟子可渡人,除了自渡,他人爱莫能助。

                          —-三毛

编程环境：VC++

一、相关结构体以及函数：

1、Windows下坐标结构体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。其定义为：

typedef struct _COORD {
SHORT X;    // horizontal coordinate
SHORT Y;    // vertical coordinate
} COORD;

2、SetConsoleCursorPosition（）函数：

  Windows API中设置光标坐标的函数。头文件为#include < windows.h>

实例：该程序实现将“Helloword”打印到固定坐标。

#include<stdio.h>
#include<windows.h>
int main()
{
HANDLE hOut;
COORD pos={15,5};

hOut=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos); //将光标位置设置为（15,5）

printf("HelloWorld!\n");
return 0;
}

  GetStdHandle（）函数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）。可以嵌套使用。每次设置光标之前必须先调用获得一个值hOut，所以可以把hOut定义成全局变量。

3、kbhit()按键捕捉函数：

  检查当前是否有键盘输入，若有则返回一个非0值，否则返回0 。

实例：程序一直打印HelloWorld，直到按“ESC”结束。

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<stdlib.h>
int main(void)
{
char ch;
while(ch!=27) //27为按键ESC的ASCII码
{
printf("HelloWorld\n");
if(kbhit())   //捕捉按键
ch=getch();   //将捕捉到的按键赋值给ch
}
printf("End!\n");
system("pause");
return 0;
}

4、rand()函数：

  rand()函数是产生随机数的一个随机函数。包含于头文件#include< stdlib.h >中。

  我们通常通过伪随机数生成器提供一粒新的随机种子。函数 srand()(来自stdlib.h)可以为随机数生成器播散种子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
unsigned int seed; /*申明初始化器的种子，注意是unsigned int 型的*/
int k;
printf("Enter a positive integer seed value: \n");
scanf("%u",&seed);
srand(seed); //srand函数是随机数发生器的初始化函数
printf("Random Numbers are:\n");
for(k = 1; k <= 10; k++)
{
printf("%i",rand()); //若是rand()%n表示生成n以内的所有整数
printf("\n");
}
return 0;
}

  %i和%d都是表示有符号十进制整数,但%i可以自动将输入的八进制(或者十六进制)转换为十进制,而%d则不会进行转换。

二、分模块写程序：

1、绘制边框draw_frame（）：

  因为我这里边框有游戏边框，和计分的边框两个，所以我封装了一个函数，方便直接调用。注意，这一Y轴正半轴是往下的，区别于我们数学中的坐标。

void draw_frame(int W,int H,int initX,int initY)   //顺时针画框函数W、H为长度高度；initX ,initY为起点坐标

{
COORD pos1={initX,initY};
int i;

for(i= 0; i< W;i++)
{
pos1.X++;   //先不断往右移动
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< H;i++)
{
pos1.Y++;  //再向下
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< W;i++) //再向左
{
pos1.X--;
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< H;i++)
{
pos1.Y--;   //再向上
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

}

比如我调用

draw_frame(30,20,0,0);

得到如下结果：

2、计分框：score_frame()

  主要是调用上面画框函数，但是还需要作相关处理，因为要打印“得分”，以及还要能够更新数据。

void score_frame()
{
//计分方框
draw_frame(10,5,WIDTH+10,0);   //调用上面画框函数画一个宽度为5，高度为10，起始坐标为（WIDTH+10,0）的框。这里我们把起始坐标放在了原来边框右边10单位初，因为是顺时针画，最终回到（WIDTH+10,0）这个点，所以只要起始点X轴大于WIDTH就可以了。

//将光标挪到方框内，打印“得分：”提示字符
COORD pos1={WIDTH+11,1};
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf("得分：");

//将光标继续挪动，用于计分：
COORD pos2={WIDTH+12,2};   //写计分位置的初始坐标，因为之前方框的起始坐标为(10,1)，所以这里都加1。
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos2);

printf("%d",score);
}

3、初始化贪吃蛇身：

  想要画出一条蛇，一个点一个点画，将每个点的坐标都保存在一个数组里面。

void InitSnake(COORD SnakeHead)
{
int i;
COORD temp = SnakeHead; //蛇头的起始坐标
for( i=0 ; i< InitLEN ; i++ )
{
arr[i]=temp;  //通过数组来存储蛇，方便后面显示
SetConsoleCursorPosition(hOut,temp);

temp.X--;    //打印一截，光标移动，避免覆盖打印在同一个点上。
}

SnakeLEN = InitLEN; //InitLEN是一个宏定义，蛇的初始长度
}

4、显示蛇身：

void showSnake()
{
int i;
for( i=0; i < SnakeLEN;i++)
{
SetConsoleCursorPosition(hOut,arr[i]); //设置光标位置
if(i == 0)
{
printf("@"); //最先打印的是蛇头
}
else
{

printf("*"); 蛇身
}
}
}

蛇头坐标为（5,3）

4、用随机数产生随机食物：

void creatFood()
{
srand((unsigned)time(NULL));
int x = (rand()%(WIDTH-1)+1);  //-1为了产生随机数小于WIDTH，+1为了使产生随机数大于0
int y = (rand()%(HIGH-1)+1);
food_pos.X =x; //food_pos是一个COORD变量
food_pos.Y =y;
SetConsoleCursorPosition(hOut,food_pos);
printf("o");  //打印食物图样
}

5.1、清除蛇身函数clearSnake()

void clearSnake()
{
int i;
for( i=0; i < SnakeLEN;i++)
{
SetConsoleCursorPosition(hOut,arr[i]);
printf(" ");  //打印空格来覆盖之前的轨迹。
}
}

5.2、移动move()：

  上面画出了一条蛇，但是是静态的，我们要想办法让它动起来，动次动次，小火车要跑起来了。

  移动的主要思想就是通过单位时间上的位移来实现的，也相当于设定时间的画线，不过每次移动都需要把之前的蛇清除，然后再打印一次，让我们看起来就像有一条蛇在动。

void move(int dir)
{
int i;
Sleep(100);     //通过单位时间上位移来控制移动
clearSnake();   //清除走过的轨迹

//将前一个点的状态给后一个点，当i=SnakeLEN-2，将蛇头状态赋给第二个值。所以每隔100ms，后一个点的坐标就等于前一个点的坐标了。
for( i=0;i<SnakeLEN-1;i++)
{
arr[SnakeLEN-1-i] = arr[SnakeLEN-2-i];
}

//这里RIGHT 、LEFT、UP、DOWN是宏定义，分别存放d a s w的ascii码
switch(dir){
case RIGHT:
{
arr[0].X++;   //蛇头运动
break;
}
case LEFT:
{
arr[0].X--;
break;
}

case UP:
{
arr[0].Y--;
break;
}

case DOWN:
{
arr[0].Y++;
break;
}
default:
break;
}

die();  //死亡的几种方式，下文作做介绍

//吃食物：
if(food_pos.X == arr[0].X && food_pos.Y == arr[0].Y )    //头的坐标和食物坐标相同（吃食物变长）
{

creatFood();   //产生随机食物
SnakeLEN++;    //蛇身长度增加

COORD pos2={WIDTH+12,2};   //写计分位置的初始坐标，因为之前方框的起始坐标为(10,1)，所以这里都加1。
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos2);

score++;
printf("%d",score);
printf(" ");        //打印空白用于覆盖上一次计分

}

showSnake();  //因为每次移动都会清除之前的蛇，所以每次都需要再打印一次。
}

6、死亡的几种方式：

撞到墙挂掉：蛇头坐标超出方框

吃到自己挂掉：蛇头坐标和身体任何部位坐标相等

撞到障碍物挂掉：蛇头坐标和障碍物坐标相等

void die()
{
int i;
for(i = 1;i < SnakeLEN-1;i++ )   //吃到自己，就会死掉。
{
if(arr[0].X == arr[i].X && arr[0].Y == arr[i].Y)
{
myexit();
}
}

if(arr[0].X >= WIDTH || arr[0].X <= 0 || arr[0].Y >= HIGH || arr[0].Y <= 0 )   //撞墙就死掉
{
myexit();
}

for(i = 0;i < 50;i++ )   //撞到障碍物，死掉
{

if(arr[0].X == tmp_arr[i].X && arr[0].Y == tmp_arr[i].Y)
{
myexit();  //GAME OVER
}
}

}

7、产生障碍物：

void barrier_save()      //保存所有生成的障碍物的点（所有障碍物由点组成）
{
tmp_arr[barrier_num]=tmp_barrier;
barrier_num++;           //全局变量
}

void creatBarrier(COORD pos,int dir,int len)
{
int i =0;
tmp_barrier=pos;

for(;i < len; i++)
{
static int j=0;
SetConsoleCursorPosition(hOut,tmp_barrier);
printf("+");
if(dir == 1 ) //dir的为0为1的值为二分之一，为了让它产生横向和纵向的障碍物概率相同。
{
tmp_barrier.X++;
barrier_save();    //每次改变都会获得一个新的点，需要把这个点记录下来。
}
else
{
tmp_barrier.Y++;
barrier_save();
}

barrier_save();
}
}

void crossWall()
{
srand((unsigned)time(NULL));
int i =0;
for ( ; i < 5 ; i++)
{
//随机数产生障碍物
tmp_wall.X=(rand()%(WIDTH-3));
tmp_wall.Y=(rand()%(HIGH-3));
half = (rand()%2+1);   //随机获得 1 或者 2 ，两者概率都为二分之一

creatBarrier(tmp_wall,half,3); //产生一个长度为3的障碍物
}
}

8、键盘控制：

这里主要是通过kbhit()函数来捕捉按键，这很关键，让我少走了很多弯路。

void kbctrl()
{
char ch = 'd';   //设定起始按键为‘d’,为了让它开始就向右走
int dir=RIGHT;   //设定起始移动方向
while(1)
{

if(kbhit())      //加入键盘控制,判断是否有按键
{
ch=getch();
}

switch(ch)      //判断是否是按键
{
case 'd':
{
dir = RIGHT;
move(dir);
break; //跳出以后依旧可以保持原来状态
}

case 's':
{
dir = DOWN;
move(dir);
break;
}

case 'a':
{
dir = LEFT;
move(dir);
break;
}

case 'w':
{
dir = UP;
move(dir);
break;
}

default:   //按其他键，保持原来状态
{
move(dir);
break;
}
}
}

}

完整代码：

// myproject.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <conio.h >
#include <time.h>

#define InitLEN   10
#define MAXLEN 100

#define HIGH 20
#define WIDTH  40

int SnakeLEN=0;
int score=0;       //得分
int barrier_num =0;  //所有障碍物组成点的个数

int half;
//#define HPRIZON       1
//#define VERTICAL  2

COORD arr[MAXLEN];
COORD tmp_arr[50];

COORD food_pos;
COORD map_pos;
COORD tmp_wall;
COORD tmp_barrier;

#define RIGHT 39
#define LEFT  37
#define UP    38
#define DOWN  40

HANDLE hOut=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

void clearSnake();
void showSnake();
void creatFood();
void creatMap();
void die();
void barrier_save();

void creatBarrier(COORD pos,int dir,int len);
void crossWall();

struct wall{
int dir;
int len;
COORD bPos;
};

struct wall wall_arr[50];

void draw_frame(int W,int H,int initX,int initY)   //顺时针画框函数W、H为长度高度；initX ,initY为其实坐标
{
COORD pos1={initX,initY};
int i;

for(i= 0; i< W;i++)
{
pos1.X++;
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< H;i++)
{
pos1.Y++;
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< W;i++)
{
pos1.X--;
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

for(i= 0; i< H;i++)
{
pos1.Y--;
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf(".");
}

}

void InitSnake(COORD SnakeHead)
{
int i;
COORD temp = SnakeHead;
for( i=0 ; i< InitLEN ; i++ )
{
arr[i]=temp;
SetConsoleCursorPosition(hOut,temp);

printf("@");

temp.X--;
}

SnakeLEN = InitLEN;
}

void move(int dir)
{
int i;
Sleep(100);
clearSnake();

//将蛇头状态给蛇身
for( i=0;i<SnakeLEN-1;i++)
{
arr[SnakeLEN-1-i] = arr[SnakeLEN-2-i];
}

switch(dir){
case RIGHT:
{
arr[0].X++;   //蛇头运动
break;
}
case LEFT:
{
arr[0].X--;
break;
}

case UP:
{
arr[0].Y--;
break;
}

case DOWN:
{
arr[0].Y++;
break;
}
default:
break;
}

die();

if(food_pos.X == arr[0].X && food_pos.Y == arr[0].Y )    //头的坐标和食物坐标相同（吃食物变长）
{

creatFood();
SnakeLEN++;

COORD pos2={WIDTH+12,2};   //写计分位置的初始坐标，因为之前方框的起始坐标为(10,1)，所以这里都加1。
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos2);

score++;
printf("%d",score);
printf(" ");        //打印空白用于覆盖上一次计分

}

//show snake
showSnake();

}

void showSnake()
{
int i;
for( i=0; i < SnakeLEN;i++)
{
SetConsoleCursorPosition(hOut,arr[i]);
if(i == 0)
{
printf("@");
}
else
{

printf("*");
}
}
}

void clearSnake()
{
int i;
for( i=0; i < SnakeLEN;i++)
{
SetConsoleCursorPosition(hOut,arr[i]);
printf(" ");
}
}

void barrier_save()      //保存所有生成的障碍物的点（所有障碍物由点组成）
{
tmp_arr[barrier_num]=tmp_barrier;
barrier_num++;           //全局变量
}

void creatBarrier(COORD pos,int dir,int len)
{
int i =0;
tmp_barrier=pos;

for(;i < len; i++)
{
static int j=0;
SetConsoleCursorPosition(hOut,tmp_barrier);
printf("+");
if(dir == 1 )
{
tmp_barrier.X++;
barrier_save();    //每次改变都会获得一个新的点，需要把这个点记录下来。
}
else
{
tmp_barrier.Y++;
barrier_save();
}

barrier_save();
}

}

void kbctrl()
{
char ch = 'd';
int dir=RIGHT;
while(1)
{

if(kbhit())      //加入键盘控制,判断是否有按键
{
ch=getch();
}

switch(ch)      //判断是否是 'a' 's'
{
case 'd':
{
dir = RIGHT;
move(dir);
break;
}

case 's':
{
dir = DOWN;
move(dir);
break;
}

case 'a':
{
dir = LEFT;
move(dir);
break;
}

case 'w':
{
dir = UP;
move(dir);
break;
}

default:
{
move(dir);
break;
}
}
}

}

void creatFood()
{
srand((unsigned)time(NULL));
int x = (rand()%(WIDTH-1)+1);  //-1为了产生随机数小于WIDTH，+1为了使产生随机数大于0
int y = (rand()%(HIGH-1)+1);
food_pos.X =x;
food_pos.Y =y;
SetConsoleCursorPosition(hOut,food_pos);
printf("o");
}

void myexit()
{
COORD exit_pos={WIDTH+2,HIGH+2};
SetConsoleCursorPosition(hOut,exit_pos);
printf("GAME OVER!");
exit(0);
}

//死亡的方式：
void die()
{
int i;
for(i = 1;i < SnakeLEN-1;i++ )   //吃到自己，就会死掉。
{
if(arr[0].X == arr[i].X && arr[0].Y == arr[i].Y)
{
myexit();
}
}

if(arr[0].X >= WIDTH || arr[0].X <= 0 || arr[0].Y >= HIGH || arr[0].Y <= 0 )   //撞墙就死掉
{
myexit();
}

for(i = 0;i < 50;i++ )   //撞到障碍物，死掉
{

if(arr[0].X == tmp_arr[i].X && arr[0].Y == tmp_arr[i].Y)
{
myexit();
}
}

}

void score_frame()
{
//计分方框
draw_frame(10,5,WIDTH+10,0);
COORD pos1={WIDTH+11,1};
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos1);
printf("得分：");

//计分
COORD pos2={WIDTH+12,2};   //写计分位置的初始坐标，因为之前方框的起始坐标为(10,1)，所以这里都加1。
SetConsoleCursorPosition(hOut,pos2);

printf("%d",score);
}

int main(int argc, char* argv[])
{

system("title 贪吃蛇");
COORD pos={5,3};
crossWall();
draw_frame(WIDTH,HIGH,0,0);
score_frame();

InitSnake(pos);

creatFood();

/*
while(1)
{
move(RIGHT);
if(kbhit())
{
ch=getch();
break;
}
}
*/
kbctrl();

printf("\n");
return 0;
}

void crossWall()
{
srand((unsigned)time(NULL));
int i =0;
for ( ; i < 5 ; i++)
{

tmp_wall.X=(rand()%(WIDTH-3));
tmp_wall.Y=(rand()%(HIGH-3));
//  tmp_arr[i] = tmp_wall;

half = (rand()%2+1);   //随机获得 1 或者 2 ，两者概率都为二分之一

creatBarrier(tmp_wall,half,3);
}
}

运行效果：

心得体会：

  花了三天写了代码，由浅入深的系统的写了一个完整的小项目，还是蛮有成就感的，也进一步对C语言的知识进行巩固。在这个过程中，遇到蛮多问题的。学会了如何一步一步去解决。

  比如最开始虽然实现了贪吃蛇的移动问题，通过网上搜索也学会了使用清屏函数system(“cls”)去清除移动过程中的的轨迹，但是到最后发现了个问题，如果使用这个函数的话，是清除整个屏幕，那我画好的边界不就没了么？通过询问老师，后来得到了解决方法，就是通过打印空格来实现清除，当时就恍然大悟。然后又把代码推翻重新去写清除这部分代码了。

第二个问题就是当时不知道用kbhit()这个函数来捕捉按键，自己用直接通过switch来判断输入按键的值，来用for循环来控制移动，然后发现发现这样很不科学，要等for循环结束以后它才会再一次捕捉按键。后来发现竟然有kbhit()这么好使，所以问题就变得简单了。

   问题是当时想着控制它转弯不那么别扭，最开始的想法是通过坐标的形式，因为当时是想着蛇头的坐标始终比后一个坐标大一个单位，所以想让蛇身依次每个向前多移动一步，但是没有考虑到时间问题，只考虑空间问题，后来发现是并排往下走的。后来经过老师指点，原来思想是蛇头动，带动后面的，没移动一步，把前面一点的位置信息赋值给下一个点，这样就是后面的点在重复前面相邻点的运动。。