C++自学精简实践教程 目录(必读)
目录
主要考察
需求
输入文件
运行效果
实现思路
枚举类型 enum class
启动代码
输入文件data.txt 的内容
参考答案
学生实现的效果
主要考察
模块划分
文本文件读取
UI与业务分离
控制台交互
数据抽象
需求
用户输入字母表示方向，实现贪吃蛇游戏。
规则：碰到边缘和碰到蛇自己都算游戏结束。
输入文件
第一行，包括两个整数，表示游戏棋盘大小。分别表示行数和列数。
后面的内容是一个行数乘以列数的二维数组。
数组的元素为0表示这里没有食物，也没有蛇的身体。
数组的元素为 @ 表示蛇的头。
数组元素为 # 表示蛇的身体。
程序启动一开始运行的时候，蛇没有身体，只有头。
运行效果
实现思路
正式实现代码Snake.cpp只有180行不到。
枚举类型 enum class
enum class 通常用来提供字面值常量。也就是一些固定值。比如，表示方向的东、南、西、北。表示空间的上、下、左、右、前、后。
启动代码
#include <list>
#include <utility>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
#include <random>//随机数
#include <chrono>//日期时间
using namespace std;
class Snake
{
// 游戏的任意位置 只有三种情况：什么也没有；蛇的身体；食物
enum class MatrixValueEnum
{
NOTHING = '0', SNAKE_BODY = '#', FOOD = '2'
};
public:
// 从文件中加载界面数据，存放到内部容器中，再根据容器内容绘制界面
bool LoadPlayDataFromFile(const std::string& file);
// 开始游戏
void Play(void);
private:
// 用户输入一个字符（e/s/f/d），决定将蛇的头部往哪个方向移动
bool GoAhead(char userInputDirection);// 核心函数
// 移动蛇的头的坐标(x,y) = (x,y) + (i,j)
bool GoAhead(int i, int j);
//撞到墙壁或者蛇自己的身体就结束游戏
bool IsGameOver(int, int) const;
// 获取蛇的头的坐标
std::pair<int, int> GetCurrentPosition(void) const;
// 计算蛇的头移动一次后的新坐标
std::pair<int, int> GetNextPosition(int, int) const;
// 打印贪吃蛇游戏
void PrintMatrix(void) const;
// 判断 (i,j) 处是否是一个食物
bool ExistFood(int i, int j) const;
// 在界面上生成一个新的食物给蛇吃
void CreateFood(void);
private:
std::vector<std::vector<char>> m_playMatrix;// 整个游戏的数据（二维数组）
std::list<std::pair<int, int>> m_snakeBody;// 蛇的身体数据
};
bool Snake::LoadPlayDataFromFile(const std::string& file)
{
std::ifstream fin(file);
if (!fin)
{
std::cout << "can not open file " << file << endl;
return false;
}
std::string line;
std::getline(fin, line);
std::istringstream iss(line);// 字符串流 https://zhuanlan.zhihu.com/p/441027904
int row = 0, column = 0;
//读取行数和列数
//(1) your code
for (size_t i = 0; i < row; i++)
{
std::vector<char> lineData;
std::getline(fin, line);
std::istringstream issLineData(line);
for (size_t j = 0; j < column; j++)
{
char data;
//读取一个元素
// (2) your code
//将组成蛇的头#存放到蛇m_snakeBody容器中
//在文件里，一开始蛇的身体只有一个头，需要把这个数据存起来
//(3) your code 判断两个char相等即可
// 参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/357348144
}
//将第一行数据存放到二维数组中，作为第一维的一个元素（子数组）
//(4) your code
}
if (m_snakeBody.size() != 1)
{
cout << "snake body is empty! init game failed." << endl;
return false;
}
return true;
}
bool Snake::IsGameOver(int x, int y) const
{
//判断游戏是否已经结束了
// x y 是蛇的头打算要去的目的地，这个目的地会导致gomeover
// 比如超出了游戏界面（下标越界）
// 比如撞到了蛇的身体
//(5) your code
return true;
}
std::pair<int, int> Snake::GetCurrentPosition(void) const
{
//返回蛇 的头的坐标，是m_snakeBody的第一个元素的值
//（6） your code 下面的代码需要自己修改，不可以直接使用
std::pair<int, int> front;
return front;
}
std::pair<int, int> Snake::GetNextPosition(int i, int j) const
{
//根据蛇的头的位置，以及一个移动的向量 (i,j) 得到蛇头部打算要去的新目的地的坐标
auto old = GetCurrentPosition();
//(7) your code 下面的代码需要自己修改，不可以直接使用
int x = 0;
int y = 0;
return std::make_pair(x, y);
}
bool Snake::ExistFood(int i, int j) const
{
//返回 坐标(i,j)处是否是有蛇的食物可以吃
//(8) your code 下面的代码需要自己修改，不可以直接使用
return false;
}
void Snake::CreateFood(void)
{
// 生成一个新的食物给蛇来吃
// 随机生成一个新的位置，但是这个位置可能已经是蛇的身体了
// 所以，需要用一个循环不断的重复在一个新生成的随机位置放置食物
// 直到放置成功为止
do
{
unsigned seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::mt19937 g(seed); // mt19937 is a standard mersenne_twister_engine
//生成新的随机的坐标
//随机数的用法：https://blog.csdn.net/calmreason/article/details/72655060
//(9) your code 下面的代码需要自己修改，不可以直接使用
int x = 0;
int y = 0;
// 在新坐标处放置一个食物，记得检查可以放才能放
// 一旦放好，记得退出循环，让程序继续执行
//(10) your code
} while (true);
}
bool Snake::GoAhead(char userInputDirection)
{
switch (userInputDirection)
{
case 'w':
case 'W':
return GoAhead(-1, 0);//up
case 'a':
case 'A':
return GoAhead(0, -1);//left
case 'd':
case 'D':
return GoAhead(0, +1);//right
case 's':
case 'S':
return GoAhead(+1, 0);//down
default:
return true;
}
}
bool Snake::GoAhead(int i, int j)
{
auto nextPosition = GetNextPosition(i, j);//垂直方向x不变，竖直方向y减少1
// 首先判断游戏是否已经结束
if (IsGameOver(nextPosition.first, nextPosition.second))
{
return false;
}
// 判断nextPosition 处是否有食物
// 如果有食物，就吃掉这个食物
// 并生成一个新的食物
if (ExistFood(nextPosition.first, nextPosition.second))
{
// (11) your code
//直接吃掉，尾巴不用移动
m_playMatrix[nextPosition.first][nextPosition.second] = static_cast<char>(MatrixValueEnum::SNAKE_BODY);
CreateFood();//随机生成一个食物
}
// 如果 nextPosition 处没有食物，就移动蛇的身体
else
{
// (12) your code
//尾巴移动
auto tail = m_snakeBody.back();
m_playMatrix[tail.first][tail.second] = static_cast<char>(MatrixValueEnum::NOTHING);
m_snakeBody.pop_back();
}
}
void Snake::Play(void)
{
CreateFood();//随机生成一个食物
while (true)
{
/*清屏，这不是C++的一部分，是系统调用。
这个语句执行的快慢与代码无关，与控制台用户自己设置的缓冲区大小有关。
*/
system("cls");
PrintMatrix();
std::cout << "direction: W(up) A(left) S(down) D(right)\n";
std::cout << "$: food\n";
std::cout << "@: snake head\n";
std::cout << "#: snake tail\n";
char direction;
std::cin >> direction;
//往前走一步，如果判断无法往前走到用户指定的位置，就退出程序
// （13） your code
if (!GoAhead(direction))
{
std::cout << "Game Over!" << std::endl;
break;
}
}
}
void Snake::PrintMatrix(void) const
{
auto headPosition = m_snakeBody.front();
for (size_t i = 0; i < m_playMatrix.size(); i++)
{
for (size_t j = 0; j < m_playMatrix[i].size(); j++)
{
if (i == headPosition.first && j == headPosition.second)
{
std::cout << "@" << " ";
}
else if (m_playMatrix[i][j] == static_cast<char>(MatrixValueEnum::FOOD))
{
std::cout << "$" << " ";
}
else if (m_playMatrix[i][j] == static_cast<char>(MatrixValueEnum::NOTHING))
{
std::cout << "_" << " ";
}
else
{
std::cout << m_playMatrix[i][j] << " ";
}
}
std::cout << std::endl;
}
}
int main(int argc, char** argv)
{
Snake snake;
if (snake.LoadPlayDataFromFile("data.txt"))
{
snake.Play();
}
return 0;
}
输入文件data.txt 的内容
7 7
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 # 0 0
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
参考答案
贪吃蛇(控制台版)（答案）
其他参考：
Qt版本的一个贪吃蛇实现 Qt Snake C++
学生实现的效果
视频资源加载失败
视频资源加载失败
