# 2048小游戏的实现与分析
2048是一款非常受欢迎的数字滑块游戏，其目标是通过滑动和合并相同数字的方块来创建一个值为2048的方块。下面，我们将通过分析一个C语言实现的2048小游戏的源代码，来探索如何用编程实现这款游戏。
## 游戏概述
2048游戏在一个4x4的网格上进行，玩家可以通过键盘上的WASD键来控制方块的移动方向。每次移动时，空白处会随机生成一个值为2或4的新方块。当两个相同数值的方块相邻时，它们会合并成一个新的方块，其数值是这两个方块数值的总和。
## 核心实现
### 1. 初始化与随机数生成
游戏开始时，需要初始化一个4x4的数组，并将所有元素设置为0。接着，使用`randin()`和'randin()'函数生成随机数来决定新方块的生成位置和数值。
这个代码的是通过random()函数随机生成2和4，并且设置生成4的概率是百分之十。
void randin(int a[4][4])
{
int i,j;
int v,n=0;
srandom(time(NULL));
v=random();
int t,m=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]==0)
{
n++;
}
}
}
if(n!=0)
{
t=v%n;
}
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]==0)
{
if(m==t)
{
a[i][j]=rand();
goto exit;
}
m++;
}
}
}
exit:printf("\n");
randin()代码因为实力不足写的比较长，这段代码的目的是遍历4x4的数组，找到空位，并在其中一个空位上随机生成一个值为2或4的新方块，其中使用了goto跳出二重循环。
### 2. 键盘输入
游戏需要接收用户的键盘输入，这里使用了`getch()`函数来实现非阻塞式的键盘输入，允许玩家即时响应。
### 3. 移动逻辑
移动逻辑是游戏的核心之一。游戏需要根据用户的输入（WASD）来更新数组中方块的位置。这涉及到数组元素的移动和空白处的填充。以其中的一个的leftmove()为例。
void leftmove(int a[4][4])
{
int i,j;
for(i=0;i<4;i++)
{
int n=0;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]==0)
{
n++;
}
}
int t=0;
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]!=0)
{
a[i][t]=a[i][j];
t++;
}
}
while(t<4)
{
a[i][t]=0;
t++;
}
}
}
这段代码的目的是将每一行中的所有非零元素向左移动，直到遇到空格，然后跳过空格继续移动，直到该行的所有非零元素都被重新排列在行的左侧。空格则被填充在行的右侧。这是2048游戏中合并相同数值方块前的一个必要步骤，而向上移动则是把向左移动函数的数组的行和列交换。向右和向下也是差不多的道理。
### 4. 合并逻辑
在移动后，需要检查是否有可以合并的方块，并执行合并操作。合并后，还需要再次进行移动，以确保所有可以合并的方块都被合并。
void leftmix(int a[4][4])
{
int i,j;
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]==a[i][j+1]&&j!=3)
{
a[i][j]=a[i][j]+a[i][j];
a[i][j+1]=0;
}
leftmove(a);
}
}
}
这段代码的目的是实现2048游戏中的合并逻辑。当玩家向左移动方块时，如果一行中有相邻的两个方块数值相同，它们会被合并成一个数值为这两个方块数值之和的新方块，而不相同的方块则向左移动以填补空位。这个过程在所有行上重复执行，直到没有更多的合并发生。
### 5. 游戏界面
游戏界面通过控制台输出实现，使用`clearScreen()`和`gotoxy()`函数来控制光标位置和清屏。
#define RESET "\033[0m"
#define BLUE_TEXT "\033[34m"
void clearScreen() {
printf("\033[2J");
}
// 将光标移动到指定位置
void gotoxy(int x, int y) {
printf("\033[%d;%dH", y, x);
}
// 打印数组并设置文本颜色
void printarr(int a[4][4]) {
int i, j;
clearScreen(); // 清屏
gotoxy(1, 1); // 将光标移动到左上角
for (i = 0; i < 4; i++) {
for (j = 0; j < 4; j++) {
printf("%s %d\t%s", BLUE_TEXT, a[i][j], RESET); // 使用蓝色文本
}
printf("\n\n");
printf("----------------------------------------------------------------------\n");
printf("\n");
}
printf(" 按w，a，s，d继续移动或者按q退出\n");
}
### 6. 游戏结束判断
游戏结束的条件是当没有可移动的方块时。这需要检查数组中是否有连续的相同数值的方块。
int over(int a[4][4])
{
int i,j,t=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<4;j++)
{
if(a[i][j]!=0)
{
t++;
}
}
}
if(t==16)
{
int n=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<3;j++)
{
if(a[i][j]==a[i][j+1])
{
n++;
}
}
}
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<3;j++)
{
if(a[j][i]==a[j+1][i])
{
n++;
}
}
}
if(n==0)
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}
else
{
return 0;
}
}
### 7. 主逻辑
主函数中，首先初始化游戏界面和数组，然后进入一个循环，根据用户的输入来执行相应的操作，直到游戏结束。
void rookie2048(char a,int b[4][4])
{
while(1)
{
if(over(b))
{
yemian3();
break;
}
printf("请输入w a s d进行移动操作或者q退出界面:\n");
if(a=='a')
{
int t[4][4];
copyarr(b,t);
printf("向左移动");
leftmove(b);
leftmix(b);
if(equal(b,t))
{
randin(b);
}
printarr(b);
a=getch();
}
if(a=='s')
{
int t[4][4];
copyarr(b,t);
printf("向下移动");
downmove(b);
downmix(b);
if(equal(b,t))
{
randin(b);
}
printarr(b);
a=getch();
}
if(a=='d')
{
int t[4][4];
copyarr(b,t);
printf("向右移动");
rightmove(b);
rightmix(b);
if(equal(b,t))
{
randin(b);
}
printarr(b);
a=getch();
}
if(a=='w')
{
int t[4][4];
copyarr(b,t);
printf("向上移动");
upmove(b);
upmix(b);
if(equal(b,t))
{
randin(b);
}
printarr(b);
a=getch();
}
if(a=='q')
{
printf("退出");
break;
}
if(a!='a'&&a!='s'&&a!='d'&&a!='w'&&a!='q')
{
printf("输入错误请再次输入\n");
a=getch();
}
}
}
### 8. 额外注意事项
主函数中，可以看到还有copyarr()和equal()函数，这是因为在2048游戏中如果某一边已经移动不了比如最上面一行全是4，此时再按下向上键w则不会再生成新的随机数。此时我们要先判断该数组移动前后是否发生了变化。如果没有变化则不执行生成随机数的函数。copyarr()是将前一个数组复制到后一个数组，equal()函数则是判断这两个数组是否相等。
## 结语
通过上述分析，我们可以看到，实现2048小游戏涉及到数组操作、随机数生成、键盘输入处理、界面控制等多个编程基础概念。这款游戏是一个非常好的实践项目，可以帮助我们这些初学者加深对代码的理解。
