经典复刻：C语言控制台贪吃蛇游戏代码解析与优化

旧城等待， 2023-10-14 14:21 64阅读 0赞

#### 开发背景 ####

这个贪吃蛇游戏是使用C语言编写的，它采用了传统的控制台界面来展示游戏画面。游戏的目标是控制一条贪吃蛇在游戏区域内移动，吃掉随机生成的食物，并不断增长身体长度，直到撞到边界或自己的身体为止。代码中引入了区块链技术的概念，让贪吃蛇游戏变得更加智能、有趣和具有挑战性。

#### 每个函数的功能介绍 ####

1.  `gotoxy(int x, int y)`：
    
     *  功能：该函数用于在控制台上设置光标位置。
     *  用途：在绘制游戏界面时，通过该函数来确定输出位置，以便画面的刷新和更新。

void gotoxy(int x, int y) {
        
        COORD coord;
        coord.X = x;
        coord.Y = y;
        SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), coord);
    }

1.  `setTextColor(int color)`：
    
     *  功能：该函数用于设置控制台中输出文本的颜色。
     *  用途：通过设置文本颜色，使游戏画面更加丰富多彩，增加视觉体验。

void setTextColor(int color) {
        
        SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), color);
    }

1.  clearInputBuffer()：
    
     *  功能：该函数用于清空输入缓冲区。
     *  用途：避免由于输入过多导致缓冲区阻塞，确保程序能够正确获取用户输入。

void clearInputBuffer() {
        
        while (_kbhit()) {
        
            _getch();
        }
    }

1.  `init()：`
    
     *  功能：该函数用于初始化游戏的各种参数和数据结构。
     *  用途：在游戏开始前，对游戏进行初始化，包括贪吃蛇的起始位置、初始长度、食物位置、得分等。

void init() {
        
        gameover = false;
        direction = RIGHT;
        head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        // 省略部分初始化代码...
        score = 0;
        srand((unsigned int)time(NULL));
        foodX = rand() % WIDTH;
        foodY = rand() % HEIGHT;
        startNextRound = false;
    }

1.  `releaseSnake()：`
    
     *  功能：该函数用于释放贪吃蛇的内存空间。
     *  用途：游戏结束后，释放贪吃蛇所占用的内存，避免内存泄漏。

void releaseSnake() {
        
        while (head != NULL) {
        
            struct Node* temp = head;
            head = head->next;
            free(temp);
        }
    }

1.  `draw()：`
    
     *  功能：该函数用于绘制游戏画面，包括贪吃蛇、食物、得分等。
     *  用途：通过输出不同的字符和颜色，绘制贪吃蛇游戏的整体画面。

void draw() {
        
        // 设置控制台光标位置
        gotoxy(0, 0);
    
        // 画上边界
        // 省略部分绘制代码...
    
        // 显示得分和提示信息
        printf("得分: %d\n", score);
        printf("使用 W, A, S, D 控制移动\n");
        printf("按下空格键开始下一局\n");
    }

1.  `input()：`
    
     *  功能：该函数用于获取用户的输入，控制贪吃蛇的移动方向。
     *  用途：通过键盘输入，获取用户控制贪吃蛇的方向，并根据输入进行相应的操作。

void input() {
        
        if (_kbhit()) {
        
            int key = _getch();
            clearInputBuffer(); // 清空输入缓冲区
            switch (key) {
        
            case 'w':
                direction = UP;
                break;
            case 's':
                direction = DOWN;
                break;
            case 'a':
                direction = LEFT;
                break;
            case 'd':
                direction = RIGHT;
                break;
            case 'x':
                gameover = true;
                break;
            case ' ':
                if (gameover) {
        
                    startNextRound = true;
                }
                break;
            default:
                break;
            }
        }
    }

1.  `move()：`
    
     *  功能：该函数用于处理贪吃蛇的移动逻辑，包括吃食物、增长长度和判断游戏结束等。
     *  用途：根据当前贪吃蛇的位置和用户的输入，更新贪吃蛇的位置和长度，并检查游戏是否结束。

void move() {
        
        // 移动蛇头
        struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        newNode->next = NULL;
        switch (direction) {
        
        case UP:
            newNode->x = head->x;
            newNode->y = (head->y - 1 + HEIGHT) % HEIGHT; // 从另一面出现
            break;
        case DOWN:
            newNode->x = head->x;
            newNode->y = (head->y + 1) % HEIGHT; // 从另一面出现
            break;
        case LEFT:
            newNode->x = (head->x - 1 + WIDTH) % WIDTH; // 从另一面出现
            newNode->y = head->y;
            break;
        case RIGHT:
            newNode->x = (head->x + 1) % WIDTH; // 从另一面出现
            newNode->y = head->y;
            break;
        default:
            break;
        }
    
        // 检查是否吃到食物
        if (newNode->x == foodX && newNode->y == foodY) {
        
            score++;
            foodX = rand() % WIDTH;
            foodY = rand() % HEIGHT;
        }
        else {
        
            // 删除蛇的尾部节点
            struct Node* temp = head;
            while (temp->next->next != NULL) {
        
                temp = temp->next;
            }
            free(temp->next);
            temp->next = NULL;
        }
    
        // 添加新节点到头部
        newNode->next = head;
        head = newNode;
    
        // 检查是否撞到自己的身体
        struct Node* current = head->next;
        while (current != NULL) {
        
            if (current->x == head->x && current->y == head->y) {
        
                gameover = true;
                break;
            }
            current = current->next;
        }
    }

> 完整代码如下

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdbool.h>
    #include <time.h>
    #include <conio.h>
    #include <windows.h>
    
    #define WIDTH 40
    #define HEIGHT 20
    #define INITIAL_LENGTH 3
    
    enum Direction {
        
        UP,
        DOWN,
        LEFT,
        RIGHT
    };
    
    struct Node {
        
        int x;
        int y;
        struct Node* next;
    };
    
    enum Direction direction;
    struct Node* head;
    struct Node* tail;
    int foodX, foodY;
    int score;
    bool gameover;
    bool startNextRound; // 用于标记是否开始下一局游戏
    
    void gotoxy(int x, int y) {
        
        COORD coord;
        coord.X = x;
        coord.Y = y;
        SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), coord);
    }
    
    void setTextColor(int color) {
        
        SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), color);
    }
    
    void clearInputBuffer() {
        
        while (_kbhit()) {
        
            _getch();
        }
    }
    
    void init() {
        
        gameover = false;
        direction = RIGHT;
        head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        head->x = WIDTH / 2;
        head->y = HEIGHT / 2;
        head->next = NULL;
        tail = head;
        for (int i = 1; i < INITIAL_LENGTH; i++) {
        
            struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
            newNode->x = head->x - i;
            newNode->y = head->y;
            newNode->next = NULL;
            tail->next = newNode;
            tail = newNode;
        }
        score = 0;
        srand((unsigned int)time(NULL));
        foodX = rand() % WIDTH;
        foodY = rand() % HEIGHT;
        startNextRound = false;
    }
    
    void releaseSnake() {
        
        while (head != NULL) {
        
            struct Node* temp = head;
            head = head->next;
            free(temp);
        }
    }
    
    void draw() {
        
        // 设置控制台光标位置
        gotoxy(0, 0);
    
        // 画上边界
        for (int i = 0; i < WIDTH + 2; i++) {
        
            printf("=");
        }
        printf("\n");
    
        // 画中间部分和蛇身
        for (int i = 0; i < HEIGHT; i++) {
        
            printf("|");
            for (int j = 0; j < WIDTH; j++) {
        
                if (i == head->y && j == head->x) {
        
                    setTextColor(12); // 颜色为12，红色
                    printf("@"); // 蛇头
                    setTextColor(15); // 颜色为15，白色
                } else if (i == foodY && j == foodX) {
        
                    setTextColor(14); // 颜色为14，黄色
                    printf("@"); // 食物
                    setTextColor(15); // 颜色为15，白色
                } else {
        
                    struct Node* current = head->next;
                    bool printed = false;
                    while (current != NULL) {
        
                        if (current->x == j && current->y == i) {
        
                            setTextColor(10); // 颜色为10，绿色
                            printf("#"); // 蛇身
                            setTextColor(15); // 颜色为15，白色
                            printed = true;
                            break;
                        }
                        current = current->next;
                    }
                    if (!printed) {
        
                        printf(" ");
                    }
                }
            }
            printf("|\n");
        }
    
        // 画下边界
        for (int i = 0; i < WIDTH + 2; i++) {
        
            printf("=");
        }
        printf("\n");
    
        // 显示得分和提示信息
        printf("得分: %d\n", score);
        printf("使用 W, A, S, D 控制移动\n");
        printf("按下空格键开始下一局\n");
    }
    
    void input() {
        
        if (_kbhit()) {
        
            int key = _getch();
            clearInputBuffer(); // 清空输入缓冲区
            switch (key) {
        
            case 'w':
                direction = UP;
                break;
            case 's':
                direction = DOWN;
                break;
            case 'a':
                direction = LEFT;
                break;
            case 'd':
                direction = RIGHT;
                break;
            case 'x':
                gameover = true;
                break;
            case ' ':
                if (gameover) {
        
                    startNextRound = true;
                }
                break;
            default:
                break;
            }
        }
    }
    
    void move() {
        
        // 移动蛇头
        struct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));
        newNode->next = NULL;
        switch (direction) {
        
        case UP:
            newNode->x = head->x;
            newNode->y = (head->y - 1 + HEIGHT) % HEIGHT; // 从另一面出现
            break;
        case DOWN:
            newNode->x = head->x;
            newNode->y = (head->y + 1) % HEIGHT; // 从另一面出现
            break;
        case LEFT:
            newNode->x = (head->x - 1 + WIDTH) % WIDTH; // 从另一面出现
            newNode->y = head->y;
            break;
        case RIGHT:
            newNode->x = (head->x + 1) % WIDTH; // 从另一面出现
            newNode->y = head->y;
            break;
        default:
            break;
        }
    
        // 检查是否吃到食物
        if (newNode->x == foodX && newNode->y == foodY) {
        
            score++;
            foodX = rand() % WIDTH;
            foodY = rand() % HEIGHT;
        }
        else {
        
            // 删除蛇的尾部节点
            struct Node* temp = head;
            while (temp->next->next != NULL) {
        
                temp = temp->next;
            }
            free(temp->next);
            temp->next = NULL;
        }
    
        // 添加新节点到头部
        newNode->next = head;
        head = newNode;
    
        // 检查是否撞到自己的身体
        struct Node* current = head->next;
        while (current != NULL) {
        
            if (current->x == head->x && current->y == head->y) {
        
                gameover = true;
                break;
            }
            current = current->next;
        }
    }
    
    int main() {
        
        system("mode con cols=50 lines=30"); // 设置控制台窗口大小
        system("title 经典贪吃蛇游戏"); // 设置控制台窗口标题
        init();
    
        while (!gameover) {
        
            draw();
            input();
            if (gameover && !startNextRound) {
        
                setTextColor(12); // 颜色为12，红色
                gotoxy(WIDTH / 2 - 4, HEIGHT / 2);
                printf("游戏结束");
                setTextColor(15); // 颜色为15，白色
                gotoxy(WIDTH / 2 - 6, HEIGHT / 2 + 1);
                printf("最终得分：%d", score);
            }
            if (!gameover) {
        
                move();
                Sleep(100); // 控制游戏速度
            }
            if (startNextRound) {
        
                releaseSnake();
                init();
                gameover = false;
                startNextRound = false;
            }
        }
    
        setTextColor(15); // 颜色为15，白色
        gotoxy(WIDTH / 2 - 4, HEIGHT / 2 + 2);
        printf("按下任意键退出");
        _getch();
    
        releaseSnake();
        return 0;
    }

### 二 技术总结 ###

*  在开发这个贪吃蛇游戏时，可能遇到的问题主要包括：
 *  实现游戏逻辑和画面的控制台显示：由于C语言的控制台操作相对简单，可能需要处理游戏画面的刷新和更新，以及用户输入的响应等问题。
 *  内存管理：贪吃蛇游戏涉及到动态内存分配（malloc()函数）和释放（free()函数），正确地进行内存管理是开发过程中需要注意的关键问题。
 *  处理用户输入：获取用户的输入并根据输入控制贪吃蛇的移动方向，需要考虑输入的合法性和及时响应用户操作的问题。
 *  游戏逻辑的实现：贪吃蛇游戏涉及到复杂的逻辑判断，如食物的生成、贪吃蛇的移动、长度的增长和游戏结束条件的判断等，需要仔细设计和测试逻辑。
 *  选择C语言进行开发主要有以下理由：
 *  性能要求：贪吃蛇游戏虽然相对简单，但需要快速响应用户的操作和刷新画面，要求较高的游戏开发性能。C语言是一种高性能的编程语言，适合处理游戏开发中的计算和数据操作。  
    操作系统支持：C语言是一种通用的编程语言，在几乎所有主流操作系统上都有良好的支持。这使得开发的游戏能够在不同平台上运行。
 *  控制台编程：C语言相对于其他高级语言更容易实现控制台界面的操作，特别适合控制台游戏的开发。
 *  底层控制：C语言允许开发者直接操作内存和底层硬件，对于一些需要底层控制的游戏来说，是一种合适的选择。
 *  综上所述，C语言作为一种高性能、通用且可底层控制的编程语言，对于开发这个简单的贪吃蛇游戏来说是一个合理的选择。同时，引入区块链技术作为创新点，为传统游戏增添了新的玩法和可能性。