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13.3.4 重构 create_fleet()

game_functions.py

13.3.5 添加行

game_functions.py

alien_invasion.py

13.4 让外星人群移动

13.4.1 向右移动外星人

settings.py

alien.py

alien_invasion.py

game_functions.py

13.4.2 创建表示外星人移动方向的设置

13.4.3 检查外星人是否撞到了屏幕边缘

alien.py

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13.3.4 重构 create_fleet()

倘若我们创建了外星人群，也许应该让create_fleet()保持原样，但鉴于创建外星人的工作 还未完成，我们稍微清理一下这个函数。下面是create_fleet()和两个新函数，get_number_ aliens_x()和create_alien()：

game_functions.py

1 def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):
 """计算每行可容纳多少个外星人"""
 available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width
 number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
 return number_aliens_x
def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number):
 """创建一个外星人并将其放在当前行"""
 alien = Alien(ai_settings, screen)
2 alien_width = alien.rect.width
alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
alien.rect.x = alien.x
aliens.add(alien)
def create_fleet(ai_settings, screen, aliens):
 """创建外星人群"""
 # 创建一个外星人，并计算每行可容纳多少个外星人
 alien = Alien(ai_settings, screen)
3 number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)
 # 创建第一行外星人
 for alien_number in range(number_aliens_x):
4 create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number)

函数get_number_aliens_x()的代码都来自create_fleet()，且未做任何修改（见1）。函数 create_alien()的代码也都来自create_fleet()，且未做任何修改，只是使用刚创建的外星人来 获取外星人宽度（见2）。在3处，我们将计算可用水平空间的代码替换为对get_number_aliens_x() 的调用，并删除了引用alien_width的代码行，因为现在这是在create_alien()中处理的。在4处， 我们调用create_alien()。通过这样的重构，添加新行进而创建整群外星人将更容易。

13.3.5 添加行

要创建外星人群，需要计算屏幕可容纳多少行，并对创建一行外星人的循环重复相应的次数。 为计算可容纳的行数，我们这样计算可用垂直空间：将屏幕高度减去第一行外星人的上边距（外 星人高度）、飞船的高度以及最初外星人群与飞船的距离（外星人高度的两倍）：

available_space_y = ai_settings.screen_height – 3 * alien_height – ship_height

这将在飞船上方留出一定的空白区域，给玩家留出射杀外星人的时间。

每行下方都要留出一定的空白区域，并将其设置为外星人的高度。为计算可容纳的行数，我 们将可用垂直空间除以外星人高度的两倍（同样，如果这样的计算不对，我们马上就能发现，继 而将间距调整为合理的值）。

number_rows = available_height_y / (2 * alien_height)

知道可容纳多少行后，便可重复执行创建一行外星人的代码：

game_functions.py

1 def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):
 """计算屏幕可容纳多少行外星人"""
2 available_space_y = (ai_settings.screen_height -
 (3 * alien_height) - ship_height)
 number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height)) 
 return number_rows
def create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number, row_number):
 --snip--
 alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
 alien.rect.x = alien.x
3 alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
 aliens.add(alien)
def create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens):
 --snip--
 number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)
 number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,
 alien.rect.height)
 # 创建外星人群
4 for row_number in range(number_rows):
 for alien_number in range(number_aliens_x):
 create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number,
 row_number) 

为计算屏幕可容纳多少行外星人，我们在函数get_number_rows()中实现了前面计算 available_space_y和number_rows的公式（见1），这个函数与get_number_aliens_x()类似。计算 公式用括号括起来了，这样可将代码分成两行，以遵循每行不超过79字符的建议（见2）。这里 使用了int()，因为我们不想创建不完整的外星人行。

为创建多行，我们使用两个嵌套在一起的循环：一个外部循环和一个内部循环（见4）。其 中的内部循环创建一行外星人，而外部循环从零数到要创建的外星人行数。Python将重复执行创 建单行外星人的代码，重复次数为number_rows。 为嵌套循环，我们编写了一个新的for循环，并缩进了要重复执行的代码。（在大多数文本编 辑器中，缩进代码块和取消缩进都很容易，详情请参阅附录B。）我们调用create_alien()时，传 递了一个表示行号的实参，将每行都沿屏幕依次向下放置。 create_alien()的定义需要一个用于存储行号的形参。在create_alien()中，我们修改外星 人的y坐标（见3），并在第一行外星人上方留出与外星人等高的空白区域。相邻外星人行的y坐 标相差外星人高度的两倍，因此我们将外星人高度乘以2，再乘以行号。第一行的行号为0，因此 第一行的垂直位置不变，而其他行都沿屏幕依次向下放置。 在 create_fleet() 的定义中，还新增了一个用于存储 ship 对象的形参，因此在 alien_invasion.py中调用create_fleet()时，需要传递实参ship：

alien_invasion.py

# 创建外星人群
gf.create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)

如果你现在运行这个游戏，将看到一群外星人，如图13-4所示

在下一节，我们将让外星人群动起来

13.4 让外星人群移动

下面来让外星人群在屏幕上向右移动，撞到屏幕边缘后下移一定的距离，再沿相反的方向移 动。我们将不断地移动所有的外星人，直到所有外星人都被消灭，有外星人撞上飞船，或有外星 人抵达屏幕底端。下面先来让外星人向右移动。

13.4.1 向右移动外星人

为移动外星人，我们将使用alien.py中的方法update()，且对外星人群中的每个外星人都调用 它。首先，添加一个控制外星人速度的设置：

settings.py

 def __init__(self):
--snip--
 # 外星人设置
 self.alien_speed_factor = 1

然后，使用这个设置来实现update()：

alien.py

 def update(self):
 """向右移动外星人"""
1 self.x += self.ai_settings.alien_speed_factor
2 self.rect.x = self.x 

每次更新外星人位置时，都将它向右移动，移动量为alien_speed_factor的值。我们使用属 性self.x跟踪每个外星人的准确位置，这个属性可存储小数值（见Ø）。然后，我们使用self.x 的值来更新外星人的rect的位置（见）。 在主while循环中已调用了更新飞船和子弹的方法，但现在还需更新每个外星人的位置：

alien_invasion.py

en_invasion.py
 # 开始游戏主循环
 while True:
 gf.check_events(ai_settings, screen, ship, bullets)
 ship.update()
 gf.update_bullets(bullets)
 gf.update_aliens(aliens)
 gf.update_screen(ai_settings, screen, ship, aliens, bullets)

我们在更新子弹后再更新外星人的位置，因为稍后要检查是否有子弹撞到了外星人。 最后，在文件game_functions.py末尾添加新函数update_aliens()：

game_functions.py

def update_aliens(aliens):
 """更新外星人群中所有外星人的位置"""
 aliens.update() 

我们对编组aliens调用方法update()，这将自动对每个外星人调用方法update()。如果你现 在运行这个游戏，会看到外星人群向右移，并逐渐在屏幕右边缘消失。

13.4.2 创建表示外星人移动方向的设置

下面来创建让外星人撞到屏幕右边缘后向下移动、再向左移动的设置。实现这种行为的代码 如下：

settings.py

 # 外星人设置
 self.alien_speed_factor = 1
 self.fleet_drop_speed = 10
 # fleet_direction为1表示向右移，为-1表示向左移
 self.fleet_direction = 1

设置fleet_drop_speed指定了有外星人撞到屏幕边缘时，外星人群向下移动的速度。将这个 速度与水平速度分开是有好处的，这样你就可以分别调整这两种速度了。 要实现fleet_direction设置，可以将其设置为文本值，如'left'或'right'，但这样就必须 编写if-elif语句来检查外星人群的移动方向。鉴于只有两个可能的方向，我们使用值1和1来表 示它们，并在外星人群改变方向时在这两个值之间切换。另外，鉴于向右移动时需要增大每个外 星人的x坐标，而向左移动时需要减小每个外星人的x坐标，使用数字来表示方向更合理。

13.4.3 检查外星人是否撞到了屏幕边缘

现在需要编写一个方法来检查是否有外星人撞到了屏幕边缘，还需修改update()，以让每个 外星人都沿正确的方向移动：

alien.py

 def check_edges(self):
 """如果外星人位于屏幕边缘，就返回True"""
 screen_rect = self.screen.get_rect()
1 if self.rect.right >= screen_rect.right:
 return True
2 elif self.rect.left <= 0:
 return True
 def update(self):
 """向左或向右移动外星人"""
3 self.x += (self.ai_settings.alien_speed_factor *
 self.ai_settings.fleet_direction)
 self.rect.x = self.x

我们可对任何外星人调用新方法check_edges()，看看它是否位于屏幕左边缘或右边缘。如 果外星人的rect的right属性大于或等于屏幕的rect的right属性，就说明外星人位于屏幕右边缘 （见1）。如果外星人的rect的left属性小于或等于0，就说明外星人位于屏幕左边缘（见2）。 我们修改了方法update()，将移动量设置为外星人速度和fleet_direction的乘积，让外星人向左或向右移。如果fleet_direction为1，就将外星人当前的x坐标增大alien_speed_factor，从 而将外星人向右移；如果fleet_direction为1，就将外星人当前的x坐标减去alien_speed_ factor，从而将外星人向左移。

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