使用C语言和链表实现贪吃蛇游戏
一、引言
贪吃蛇游戏是一个经典的游戏,它的玩法简单而富有挑战性。在这个博客中,我将分享如何使用C语言和链表数据结构来自主实现贪吃蛇游戏。我会详细介绍游戏的设计思路、编码过程、遇到的问题及解决方案,并分享我的心得体会。
二、游戏设计
需求分析
游戏界面:虽然C语言本身并不直接支持图形界面,但我们可以使用文本模式来模拟游戏界面。由于打印符号为宽字符消耗两个字符,所以应计划好行列的字符数,调整界面和游戏地图大小.
游戏逻辑:贪吃蛇的移动、食物的生成、碰撞检测等。
用户交互:通过键盘控制贪吃蛇的移动方向。
数据结构选择
使用链表来表示贪吃蛇,其中每个节点代表蛇身的一个部分。链表的头部代表蛇头,尾部代表蛇尾。为了简单实现选择头插方式延长蛇身。
算法设计
碰撞检测:检查蛇头是否碰到游戏边界或蛇身的其他部分。
食物生成:随机生成食物的位置,并检查是否与蛇身重叠。
涉及的头文件(.h)和宏定义
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
三、编码实现(snake.c)
定义数据结构(.h)
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode _pSnake; //指向蛇头的指针
pSnakeNode _pFood; //指向食物节点的指针
enum DIRECTION _dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS _status;//游戏状态
int _food_weight; //一个食物的分数
int _score; //总成绩
int _sleep_time; //休息时间,时间越短,速度越快,时间越长,速度越慢
}Snake, * pSnake;
其它声明和枚举类型(.h)
//蛇的方向
enum DIRECTION
{
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK,
KILL_BY_WALL,
KILL_BY_SELF,
END_NORMAL
};
//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一个节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//typedef struct SnakeNode* pSnakeNode;
初始化游戏
//初始化
void GameStart(pSnake ps)
{
//0.先设置窗口大小,再隐藏光标
system("mode con cols=100 lines=30");
system("title 贪吃蛇");
HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//隐藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); //获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); //设置控制台光标状态
// 1.打印游戏环境界面+2.功能介绍
WelcomeToGame();
// 3.绘制地图
CreateMap();
// 4.创建蛇
InitSnake(ps);
// 5.创建食物
CreateFood(ps);
}
列好框架,依次实现函数
//1.打印游戏环境界面+2.功能介绍
void WelcomeToGame()
{
SetPos(40, 14);
wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇_小游戏\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");
SetPos(25, 14);
wprintf(L"用 ↑ . ↓ . ← . → 来控制蛇的移动,按F3加速,按F4减速\n");
SetPos(42, 15);
wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");
SetPos(42, 20);
system("pause");
system("cls");
}
//3.绘制地图
void CreateMap()
{
//上
for (int i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//下
SetPos(0, 26);
for (int i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//左
for (int i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
//右
for (int i = 1; i < 26; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
}
// 4.创建蛇
void InitSnake(pSnake ps)
{
pSnakeNode cur = NULL;
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->next = NULL;
cur->x = POS_X + 2 * i;
cur->y = POS_Y;
//头插法
if (ps->_pSnake == NULL)
{
ps->_pSnake = cur;
}
else//非空
{
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//设置贪吃蛇的属性
ps->_dir = RIGHT; //默认向右
ps->_score = 0;
ps->_food_weight = 10;
ps->_status = OK;
ps->_sleep_time = 200;//毫秒
}
// 5.创建食物
void CreateFood(pSnake ps)
{
int x = 0;
int y = 0;
//随机x为2的倍数
//x = 2~54
//y = 1~25
again:
do
{
x = rand() % 53 + 2;
y = rand() % 25 + 1;
} while (x % 2 != 0);
//x和y的坐标不可和蛇的身体冲突
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
if (x == cur->x && y == cur->y)
{
goto again;
}
cur = cur->next;
}
//创建食物的节点
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
perror("CreateFood()::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
SetPos(x, y);
wprintf(L"%lc", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
打印操作提示信息
//打印帮助信息
void PrintHelpInfo()
{
SetPos(64, 14);
wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");
SetPos(64, 15);
wprintf(L"%ls", L"用 ↑ . ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");
SetPos(64, 16);
wprintf(L"%ls", L"按F3加速,按F4减速");
SetPos(64, 17);
wprintf(L"%ls", L"按ESC退出游戏,按空格暂停游戏");
SetPos(64, 19);
wprintf(L"%ls", L"小志@Dreamboat 制作");
}
游戏进行逻辑
//游戏运行逻辑
void GameRun(pSnake ps)
{
//打印帮助信息
PrintHelpInfo();
do
{
//打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数:%d\n", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物分数:%2d\n", ps->_food_weight);
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN)
{
ps->_dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP)
{
ps->_dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT)
{
ps->_dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT)
{
ps->_dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
//加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
//减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
//蛇走一步的过程
SnkaeMove(ps);
Sleep(ps->_sleep_time);
} while (ps->_status == OK);
}
依次实现函数内容
碰撞检测和食物生成
碰撞检测:遍历链表,检查蛇头是否与其他节点重叠或超出游戏边界。
食物生成:随机生成一个坐标,并检查是否与蛇身重叠,若重叠则重新生成。
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
//暂停
void Pause()
{
while (1)
{
Sleep(200);
if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
break;
}
}
}
//下一个坐标是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}
//吃到食物
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
ps->_pFood->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = ps->_pFood;
//释放下一个位置的节点
free(pn);
pn = NULL;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
ps->_score += ps->_food_weight;
//重新创建食物
CreateFood(ps);
}
//下一位置没吃食物
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
//头插法
pn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = pn;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next != NULL)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
//把最后一个节点打印成空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
//释放节点
free(cur->next);
cur->next = NULL;
}
//检测蛇是否撞墙
void KillByWall(pSnake ps)
{
if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_status = KILL_BY_WALL;
}
}
//检测蛇是否撞自己
void KillBySelf(pSnake ps)
{
pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
while (cur)
{
if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y)
{
ps->_status = KILL_BY_SELF;
break;
}
cur = cur->next;
}
}
//蛇走一步的过程
void SnkaeMove(pSnake ps)
{
//创建节点,表示蛇即将就到的下一个节点
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
switch (ps->_dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y - 1;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
//检测下一个坐标是否是食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps))
{
EatFood(pNextNode, ps);
}
else
{
NoFood(pNextNode, ps);
}
//检测蛇是否撞墙
KillByWall(ps);
//检测蛇是否撞自己
KillBySelf(ps);
}
游戏善后处理
//游戏善后工作
void GameEnd(pSnake ps)
{
SetPos(24, 12);
switch (ps->_status)
{
case END_NORMAL:
wprintf(L"您主动结束游戏\n");
break;
case KILL_BY_WALL:
wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
wprintf(L"您撞到自己,游戏结束\n");
break;
}
//释放蛇身链表
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
}
四、test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <locale.h>
#include "snake.h"
//完成的是游戏的测试逻辑
void test()
{
int ch = 0;
do
{
system("cls");
//创建贪吃蛇
Snake snake = { 0 };
//初始化游戏
//1. 打印环境界面
//2. 功能介绍
//3. 绘制地图
//4. 创建蛇
//5. 创建食物
//6. 设置游戏的相关信息
GameStart(&snake);
//运行游戏
GameRun(&snake);
//检测是否有按键被按下
while (_kbhit())
{
// 使用 _getch() 获取按下的键,不阻塞程序
_getch();
// 处理按键事件,可以根据需要进行相应的操作
}
//结束游戏 - 善后工作
GameEnd(&snake);
SetPos(20, 15);
printf("再来一局吗?(Y/N):");
ch = getchar();
while (getchar() != '\n');
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
SetPos(0, 27);
}
int main()
{
//设置适配本地环境
setlocale(LC_ALL, "");
srand((unsigned int)time(NULL));
test();
return 0;
}
别忘记函数在头文件中的声明哦.
五、收获与心得体会
通过编写贪吃蛇游戏,我深入了解了链表数据结构的操作和应用,提高了自己的编程能力。同时,我也学会了如何在限制条件下(如文本模式)设计和实现游戏。在解决问题的过程中,我体会到了编程的乐趣和挑战性。
效果如下
六、总结
使用C语言和链表实现贪吃蛇游戏是一个有趣且富有挑战性的项目。通过这个项目,我不仅提高了自己的编程能力,还加深了对链表数据结构的理解。希望这篇博客能对想要编写贪吃蛇游戏的朋友们有所帮助。