贪吃蛇C++教程

Cpp 教程
Cpp
发布日期:   2019-08-28
更新日期:   2024-03-21
文章字数:   2.8k
阅读时长:   11 分
阅读次数:  

概述

整个程序设计的原理就是：主函数死循环，不断刷新打印贪吃蛇和食物。这样每循环一次，就类似电影里面的一帧，最终显示的效果就是蛇会动起来。下面会有一一讲解的,主要涉及到一些类的设计

01初始化工作-游戏设置

游戏设置和相关初始化放在了一个类里面，并进行了静态声明。主要设置了游戏窗口的长和款。并在GameInit()函数里面设置了窗口大小，隐藏光标，初始化随机数种子等。代码如下：

//游戏设置相关模块，把函数都放到一个类里面了。函数定义为static静态成员，不生成实体也可以直接调用
class GameSetting{
public:    //游戏窗口的长宽    
    static const int window_height = 40;    
    static const int window_width = 80;
public:    
    static void GameInit()    {
//设置游戏窗口大小
        char buffer[32];       
       sprintf_s(buffer, "mode con cols=%d lines=%d",window_width, window_height);        
       system(buffer); 

//隐藏光标HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
        CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo; 
        GetConsoleCursorInfo(handle, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
        CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
        SetConsoleCursorInfo(handle, &CursorInfo);//设置控制台光标状态        
//初始化随机数种子       
        srand((unsigned int)time(0));    
    }
};

02 打印信息类

该类主要是用来打印一些游戏相关信息的。该类大体如下：

class printInfo{
public:
         //画地图边界
       static void DrawMap();
         //游戏结束
       static void Gameover(int score);
         //画分数
       static void DrawScore(int score);
         //画游戏操作说明
       static void DrawGameInfo(bool model);

};

下面挑几个重点的来讲：

2.1 画地图边界

这个函数主要是根据上面所给的游戏窗口长宽来打印地图边界的。其中还划分了几个区域，主要用来放不同的信息的。


//画地图边界
static void DrawMap()
{    
    system("cls");    
    int i, j;    
    for (i = 0; i < GameSetting::window_width; i++)
        cout << "#";
    cout << endl;
    for (i = 0; i < GameSetting::window_height-2; i++)
    {        
        for (j = 0; j < GameSetting::window_width; j++)
        {
            if (i == 13 && j >= GameSetting::window_width - 29)
                {
                    cout << "#";
                    continue;
                }

      if (j == 0 || j == GameSetting::window_width - 29 || j == GameSetting::window_width-1)
        {
             cout << "#";
        }
        else
             cout << " ";

    }
    cout << endl;
}
for (i = 0; i < GameSetting::window_width; i++)
    cout << "#";
}

2.2 画出分数和模式

该函数主要是在右上角画出成绩和游戏模式的，在绘制之前会进行刷新处理。先清除，再重新打印。用到了一个gotoxy()函数。这个函数主要是移动光标到(x, y)坐标处的。关于(x, y)的位置，根据实际情况调整即可。

//画分数
static void DrawScore(int score)
{
    gotoxy(GameSetting::window_width - 22+14, 6);
    cout << "  ";
    gotoxy(GameSetting::window_width - 22+14, 4);
    cout << "  ";

    gotoxy(GameSetting::window_width - 22, 6);
    cout << "当前玩家分数: " << score << endl;
    gotoxy(GameSetting::window_width - 22, 4);
    cout << "当前游戏速度: " << 10 - speed / 25 << endl;

}

03食物类

食物类定义了食物的坐标，随机生成规则，和画出食物等一系列操作。其中食物坐标我们用了一个结构体：


typedef struct2
{
    int x;
    int y
;}COORDINATE;

该结构体两个成员，分别保存坐标的(x, y)。蛇身的坐标也会用到这个结构体。有关食物类的大体如下：


class Food
{
private:
    //食物坐标 
    COORDINATE m_coordinate;
public:
    //坐标范围 
    //x：1 to gemeSetting::windos_width-30  
    //y：1 to gemeSetting::windos_width-2
    void RandomXY(vector<COORDINATE> &coord) {}
    //默认构造函数 
    Food(){}
    //构造函数 传入参数为蛇身坐标 
    Food(vector<COORDINATE> &coord){}
    //画出食物的位置 
    void DrawFood(){}
    //接口,获取食物位置 
    COORDINATE GetFoodCoordinate(){}
};

3.1 随机生成食物

随机生成食物，原则上不允许食物出现在蛇身的位置上，如果有。我们重新生成。注意地图的范围，就是区域左边一块。实际情况根据自身的地图范围来调整食物坐标的范围，注意不要越界。用rand()函数获得随机坐标。代码如下：

void RandomXY(vector<COORDINATE> & coord)
 {
     m_coordinate.x = rand() % (GameSetting::window_width - 30) + 1;
     m_coordinate.y = rand() % (GameSetting::window_height - 2) + 1;
     unsigned int i;
     //原则上不允许食物出现在蛇的位置上，如果有，重新生成
     for (i = 0; i < coord.size(); i++)
     {
        //食物出现在蛇身的位置上。重新生成
        if (coord[i].x == m_coordinate.x && coord[i].y == m_coordinate.y)
        {
            m_coordinate.x = rand() % (GameSetting::window_width - 30) + 1;
            m_coordinate.y = rand() % (GameSetting::window_height - 2) + 1;
            i = 0;
        }
    }
}

3.2 画出食物

画出食物比较简单了，gotoxy到随机生成的坐标之后，cout就行。我们在这还设置了一个食物颜色为红色。代码如下：

void DrawFood()
{
    setColor(12, 0);
    gotoxy(m_coordinate.x, m_coordinate.y);
    cout << "@";
    setColor(7, 0);
}

04 贪吃蛇类

定义贪吃蛇的移动，打印，吃食物等等。这节课我们暂时不讨论AI功能，先把手动操作的贪吃蛇做了跑起来，下节课再做AI功能的介绍。该类大体如下：

//贪吃蛇类，定义贪吃蛇的移动，打印，吃食物等待
//地图范围 width: 2 to width-2  height: 2 to height-2
class Snake
{
private:
    int m_direction;
    bool m_is_alive;
public://蛇身坐标 
    vector<COORDINATE> m_coordinate;
public:
    Snake(){}
    //监听键盘
    void listen_key_borad(){} 
    //检测是否碰到自己
    bool self_collision(COORDINATE head){}
    //移动贪吃蛇
    void move_snake(){}
    //判断是否吃到食物
    bool is_eat_food(Food &f){}
    //判断是否die
    bool snake_is_alive(){}
    //draw
    void draw_snake(){}
    //清屏
    void ClearSnake(){}
    //获取贪吃蛇的长度
    int GetSnakeSize(){} 
};

4.1 成员变量

成员变量m_direction记录每次移动的方向。m_is_alive记录贪吃蛇是否还活着。m_coordinate则是贪吃蛇身体坐标的记录。贪吃蛇是一节一节的，整条蛇必然是由许多节组成的。因此用了一个vector来存储蛇身，每节类型是COORDINATE结构体的。

4.2 默认构造函数

默认构造函数Snake()里面主要是做了初始贪吃蛇的生成，以及移动方向的定义等。初始的蛇为3节。在中间位置，向上移动。代码如下：

Snake()
{      //移动方向向上
    m_direction = 1;
    m_is_alive = true;
    COORDINATE snake_head;
    //蛇头生成位置
    snake_head.x = GameSetting::window_width / 2 - 15;
    snake_head.y = GameSetting::window_height / 2;

    this->m_coordinate.push_back(snake_head);
    snake_head.y++;
    this->m_coordinate.push_back(snake_head);
    snake_head.y++;
    this->m_coordinate.push_back(snake_head); //初始蛇身长度三节
}

4.3 监听键盘

监听键盘用了C里面的一个库函数。_kbhit()非阻塞函数，可以不断监听键盘的情况从而不产生阻塞。有键盘按下的时候，就获取按下的键盘是哪个。然后做出相应的变化，其实是方向的调整。需要注意的是，当我们的蛇往上走的时候，按下方向的键，我们是不做处理的。其它方向一样。还有一个调整游戏速度的，speed是休眠时间，speed越小，速度越快。反之速度越慢。

    //监听键盘
void listen_key_borad()
{
    char ch;

    if (_kbhit())                    //kbhit 非阻塞函数 
    {
        ch = _getch();    //使用 getch 函数获取键盘输入 
        switch (ch)
        {
        case 'w':
        case 'W':
            if (this->m_direction == DOWN)
                break;
            this->m_direction = UP;
            break;
        case 's':
        case 'S':
            if (this->m_direction == UP)
                break;
            this->m_direction = DOWN;
            break;
        case 'a':
        case 'A':
            if (this->m_direction == RIGHT)
                break;
            this->m_direction = LEFT;
            break;
        case 'd':
        case 'D':
            if (this->m_direction == LEFT)
                break;
            this->m_direction = RIGHT;
            break;
        case '+':
            if (speed >= 25)
            {
                speed -= 25;
            }
            break;
        case '-':
            if (speed < 250)
            {
                speed += 25;
            }
            break;
        }
    }
}

4.4 移动贪吃蛇

移动贪吃蛇，我们用了一个方向变量，在监听键盘的时候获取移动的方向，然后在根据方向移动贪吃蛇的蛇头。这里的移动我们是这样处理的，首先，贪吃蛇每移动一次，需要改变的只有蛇头和蛇尾两节。我们只需要把新的蛇头插进去，最后再画出来就可以了。至于蛇尾，如果我们不删除蛇尾的话，蛇会不断变长的。因此我们的做法是：吃到食物的时候插入蛇头而不删除蛇尾，没有吃到食物的时候插入蛇头同时删除蛇尾。这样就完美搞定了。

    //移动贪吃蛇
void move_snake()
{
    //监听键盘
    listen_key_borad();
    //蛇头
    COORDINATE head = m_coordinate[0];
    //direction方向:1 上  2 下  3 左  4 右
    switch (this->m_direction)
    {
    case UP:
        head.y--;
        break;
    case DOWN:
        head.y++;
        break;
    case LEFT:
        head.x--;
        break;
    case RIGHT:
        head.x++;
        break;
    }
    //插入移动后新的蛇头。是否删除蛇尾，在后续吃到食物判断那里做
    m_coordinate.insert(m_coordinate.begin(), head);
}

4.5 是否吃到食物

判断是否吃到食物，就是看看蛇头的坐标等不等于食物的坐标。如果等于，就重新生成食物，不删除蛇尾，蛇变长一节。不等于，就删除蛇尾,蛇长不变。

bool is_eat_food(Food & f)
{
    //获取食物坐标
    COORDINATE food_coordinate = f.GetFoodCoordinate();
    //吃到食物，食物重新生成，不删除蛇尾
    if (m_coordinate[HEAD].x == food_coordinate.x && m_coordinate[HEAD].y == food_coordinate.y)
    {
        f.RandomXY(m_coordinate);
        return true;
    }
    else
    {
        //没有吃到食物，删除蛇尾
        m_coordinate.erase(m_coordinate.end() - 1);
        return false;
    }
}

4.6判断蛇是否还存活

判断蛇是否GG，主要是看是否超出边界，是否碰到自己身体其他部分。


//判断贪吃蛇死了没
bool snake_is_alive()
{
    if (m_coordinate[HEAD].x <= 0 ||
        m_coordinate[HEAD].x >= GameSetting::window_width - 29 ||
        m_coordinate[HEAD].y <= 0 ||
        m_coordinate[HEAD].y >= GameSetting::window_height - 1)
    {
        //超出边界
        m_is_alive = false;
        return m_is_alive;
    }
    //和自己碰到一起
    for (unsigned int i = 1; i < m_coordinate.size(); i++)
    {
        if (m_coordinate[i].x == m_coordinate[HEAD].x && m_coordinate[i].y == m_coordinate[HEAD].y)
        {
            m_is_alive = false;
            return m_is_alive;
        }
    }
    m_is_alive = true;

    return m_is_alive;
}

4.7 画出贪吃蛇

画出贪吃蛇比较简单，gotoxy到身体的每一节，然后cout就行。

//画出贪吃蛇
void draw_snake()
{
    //设置颜色为浅绿色
    setColor(10, 0);
    for (unsigned int i = 0; i < this->m_coordinate.size(); i++)
    {
        gotoxy(m_coordinate[i].x, m_coordinate[i].y);
        cout << "*";
    }
    //恢复原来的颜色
    setColor(7, 0);
}

4.8 清除屏幕上的贪吃蛇

我们是死循环不断刷新打印贪吃蛇的，因此每移动一次，必然会在屏幕上留下上一次贪吃蛇的痕迹。因此我们每次在画蛇之前，不是添足，而是清理一下上次遗留的蛇身。我们知道，蛇每次移动，变的只有蛇头和蛇尾，因此该函数我们只需要清理蛇尾就行。gotoxy到蛇尾的坐标，cout<<” “;就行。

void ClearSnake(){
gotoxy(m_coordinate[this->m_coordinate.size()-1].x, m_coordinate[this->m_coordinate.size() - 1].y);
cout << " ";
}

05 主函数，组装我们的游戏

我们的游戏在主函数里面进行组装。然后开始运行。首先我们做游戏相关的初始化。

GameSetting setting;
PrintInfo print_info;
Snake  snake;
//初始化游戏
setting.GameInit();
//游戏模式选择
print_info.DrawChoiceInfo();

char ch = _getch();
switch (ch)
{
case '1':
    snake.set_model(true);
    speed = 50;
    break;
case '2':
    snake.set_model(false);
    break;
default:
    gotoxy(GameSetting::window_width / 2 - 10, GameSetting::window_height / 2 + 3);
    cout << "输入错误，Bye！" << endl;
    cin.get();
    cin.get();
    return 0;
}
gotoxy(GameSetting::window_width / 2 - 10, GameSetting::window_height / 2 + 3);
system("pause");

然后就是画地图边框，打印游戏相关信息和说明。生成食物了。

//画地图
print_info.DrawMap();
print_info.DrawGameInfo(snake.GetModel());
//生成食物
Food food(snake.m_coordinate);

最后就是游戏死循环，在死循环里面，我们需要不断移动蛇，画蛇，判断蛇的状态，判断食物的状态，是否吃到食物等等。具体代码：

//游戏死循环
while (true)
{
    //打印成绩
    print_info.DrawScore(snake.GetSnakeSize());
    //画出食物
    food.DrawFood();
    //清理蛇尾，每次画蛇前必做
    snake.ClearSnake();
    //判断是否吃到食物
    snake.is_eat_food(food);
    //根据用户模式选择不同的调度方式
    if (snake.GetModel() == true)
    {
        snake.move_snake();
    }
    else
    {
        snake.AI_find_path(food);
        snake.AI_move_snake();
    }
    //画蛇
    snake.draw_snake();
    //判断蛇是否还活着
    if (!snake.snake_is_alive())
    {
        print_info.GameOver(snake.GetSnakeSize());
        break;
    }
    //控制游戏速度
    Sleep(speed);
}

转载自：https://www.cnblogs.com/dengfaheng/p/9384977.html

文章作者: JoyTsing
文章链接: https://joytsing.github.io/posts/3192/
版权声明: 本博客所有文章除特別声明外，均采用 CC BY 4.0 许可协议。转载请注明来源 JoyTsing !
Cpp 教程
评论
 上一篇
由Set作业题引发的问题 由Set作业题引发的问题
问题c++需要着重学指针，引用和动态内存分配，这个问题的背后实际上是C++对象的赋值和复制问题，是Set的成员变量所占内存的销毁问题，因为c++的编码逻辑和内存管理交融在一起，所以这种类型的问题难以发现和解决，而且这个坑也经常遇到，现在记录
2019-09-05 Cpp
Cpp
下一篇 
Leetcode链表 Leetcode链表
第一章链表 了解单链表和双链表的结构; 在单链表或双链表中实现遍历、插入和删除; 分析在单链表或双链表中的各种操作的复杂度； 在链表中使用双指针技巧（快指针慢指针技巧）； 解决一些经典问题，例如反转链表； 分析你设计的算法的复杂度； 积累
2019-08-25 Cpp
Leetcode
  目录