C++编写贪吃蛇小游戏快速入门
刚学完C++。一时兴起，就花几天时间手动做了个贪吃蛇，后来觉得不过瘾，于是又加入了AI功能。希望大家Enjoy It.
效果图示
AI模式演示
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整体规划+原理
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大体上可以分为图上所示的几个类。不过……怎么看都有点强行面向对象的味道在里面。。[哭笑][哭笑][哭笑]。不管了……代码写得可能有点凌乱，下面我会为大家一一讲解。
整个程序设计的原理就是：主函数死循环，不断刷新打印贪吃蛇和食物。这样每循环一次，就类似电影里面的一帧，最终显示的效果就是蛇会动起来。
01 初始化工作-游戏设置
游戏设置和相关初始化放在了一个类里面，并进行了静态声明。主要设置了游戏窗口的长和款。并在GameInit()函数里面设置了窗口大小，隐藏光标，初始化随机数种子等。代码如下：
//游戏设置相关模块，把函数都放到一个类里面了。函数定义为static静态成员，不生成实体也可以直接调用
class GameSetting
{
public:
//游戏窗口的长宽
static const int window_height = 40;
static const int window_width = 80;
public:
static void GameInit()
{
//设置游戏窗口大小
char buffer[32];
sprintf_s(buffer, "mode con cols=%d lines=%d",window_width, window_height);
system(buffer);
//隐藏光标
HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(handle, &CursorInfo);//获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(handle, &CursorInfo);//设置控制台光标状态
//初始化随机数种子
srand((unsigned int)time(0));
}
};
用到了几个相关的Windows API，本文不做过多介绍，大家百度即可。
02 打印信息类
该类主要是用来打印一些游戏相关信息的。该类大体如下：
image
下面挑几个重点的来讲：
2.1 画地图边界
这个函数主要是根据上面所给的游戏窗口长宽来打印地图边界的。其中还划分了几个区域，主要用来放不同的信息的。
//画地图边界
static void DrawMap()
{
system("cls");
int i, j;
for (i = 0; i < GameSetting::window_width; i++)
cout << "#";
cout << endl;
for (i = 0; i < GameSetting::window_height-2; i++)
{
for (j = 0; j < GameSetting::window_width; j++)
{
if (i == 13 && j >= GameSetting::window_width - 29)
{
cout << "#";
continue;
}
if (j == 0 || j == GameSetting::window_width - 29 || j == GameSetting::window_width-1)
{
cout << "#";
}
else
cout << " ";
}
cout << endl;
}
for (i = 0; i < GameSetting::window_width; i++)
cout << "#";
}
划分区域如下图，#就是边框了：
image
2.2 画出分数和模式
该函数主要是在右上角画出成绩和游戏模式的，在绘制之前会进行刷新处理。先清除，再重新打印。用到了一个gotoxy()函数。这个函数主要是移动光标到(x, y)坐标处的。关于(x, y)的位置，根据实际情况调整即可。
//画分数
static void DrawScore(int score)
{
gotoxy(GameSetting::window_width - 22+14, 6);
cout << " ";
gotoxy(GameSetting::window_width - 22+14, 4);
cout << " ";
gotoxy(GameSetting::window_width - 22, 6);
cout << "当前玩家分数: " << score << endl;
gotoxy(GameSetting::window_width - 22, 4);
cout << "当前游戏速度: " << 10 - speed / 25 << endl;
}
03 食物类
食物类定义了食物的坐标，随机生成规则，和画出食物等一系列操作。其中食物坐标我们用了一个结构体：
typedef struct
{
int x;
int y;
}COORDINATE;
该结构体两个成员，分别保存坐标的(x, y)。蛇身的坐标也会用到这个结构体。
有关食物类的大体如下：
image
下面我们还是挑几个重点来讲。
3.1 随机生成食物
随机生成食物，原则上不允许食物出现在蛇身的位置上，如果有。我们重新生成。注意地图的范围，就是区域左边一块。实际情况根据自身的地图范围来调整食物坐标的范围，注意不要越界。用rand()函数获得随机坐标。代码如下：
void RandomXY(vector<COORDINATE> & coord)
{
m_coordinate.x = rand() % (GameSetting::window_width - 30) + 1;
m_coordinate.y = rand() % (GameSetting::window_height - 2) + 1;
unsigned int i;
//原则上不允许食物出现在蛇的位置上，如果有，重新生成
for (i = 0; i < coord.size(); i++)
{
//食物出现在蛇身的位置上。重新生成
if (coord[i].x == m_coordinate.x && coord[i].y == m_coordinate.y)
{
m_coordinate.x = rand() % (GameSetting::window_width - 30) + 1;
m_coordinate.y = rand() % (GameSetting::window_height - 2) + 1;
i = 0;
}
}
}
然后，在构造函数里面传入蛇身的坐标。即可生成食物。
3.2 画出食物
画出食物比较简单了，gotoxy到随机生成的坐标之后，cout就行。我们在这还设置了一个食物颜色为红色。代码如下：
void DrawFood()
{
setColor(12, 0);
gotoxy(m_coordinate.x, m_coordinate.y);
cout << "@";
setColor(7, 0);
}
04 贪吃蛇类
定义贪吃蛇的移动，打印，吃食物等等。这节课我们暂时不讨论AI功能，先把手动操作的贪吃蛇做了跑起来，下节课再做AI功能的介绍。该类大体如下：
image
4.1 成员变量
成员变量m_direction记录每次移动的方向。m_is_alive记录贪吃蛇是否还活着。m_coordinate则是贪吃蛇身体坐标的记录。贪吃蛇是一节一节的，整条蛇必然是由许多节组成的。因此用了一个vector来存储蛇身，每节类型是COORDINATE结构体的。
4.2 默认构造函数
默认构造函数Snake()里面主要是做了初始贪吃蛇的生成，以及移动方向的定义等。初始的蛇为3节。在中间位置，向上移动。代码如下：
//移动方向向上
m_direction = 1;
m_is_alive = true;
COORDINATE snake_head;
//蛇头生成位置
snake_head.x = GameSetting::window_width / 2 - 15;
snake_head.y = GameSetting::window_height / 2;
this->m_coordinate.push_back(snake_head);
snake_head.y++;
this->m_coordinate.push_back(snake_head);
snake_head.y++;
this->m_coordinate.push_back(snake_head); //初始蛇身长度三节
4.3 监听键盘
监听键盘用了C里面的一个库函数。_kbhit()非阻塞函数，可以不断监听键盘的情况从而不产生阻塞。有键盘按下的时候，就获取按下的键盘是哪个。然后做出相应的变化，其实是方向的调整。需要注意的是，当我们的蛇往上走的时候，按下方向的键，我们是不做处理的。其它方向一样。还有一个调整游戏速度的，speed是休眠时间，speed越小，速度越快。反之速度越慢。
//监听键盘
void listen_key_borad()
{
char ch;
if (_kbhit()) //kbhit 非阻塞函数
{
ch = _getch(); //使用 getch 函数获取键盘输入
switch (ch)
{
case 'w':
case 'W':
if (this->m_direction == DOWN)
break;
this->m_direction = UP;
break;
case 's':
case 'S':
if (this->m_direction == UP)
break;
this->m_direction = DOWN;
break;
case 'a':
case 'A':
if (this->m_direction == RIGHT)
break;
this->m_direction = LEFT;
break;
case 'd':
case 'D':
if (this->m_direction == LEFT)
break;
this->m_direction = RIGHT;
break;
case '+':
if (speed >= 25)
{
speed -= 25;
}
break;
case '-':
if (speed < 250)
{
speed += 25;
}
break;
}
}
}
4.4 移动贪吃蛇
移动贪吃蛇，我们用了一个方向变量，在监听键盘的时候获取移动的方向，然后在根据方向移动贪吃蛇的蛇头。这里的移动我们是这样处理的，首先，贪吃蛇每移动一次，需要改变的只有蛇头和蛇尾两节。我们只需要把新的蛇头插进去，最后再画出来就可以了。至于蛇尾，如果我们不删除蛇尾的话，蛇会不断变长的。因此我们的做法是：吃到食物的时候插入蛇头而不删除蛇尾，没有吃到食物的时候插入蛇头同时删除蛇尾。这样就完美搞定了。
//移动贪吃蛇
void move_snake()
{
//监听键盘
listen_key_borad();
//蛇头
COORDINATE head = m_coordinate[0];
//direction方向:1 上 2 下 3 左 4 右
switch (this->m_direction)
{
case UP:
head.y--;
break;
case DOWN:
head.y++;
break;
case LEFT:
head.x--;
break;
case RIGHT:
head.x++;
break;
}
//插入移动后新的蛇头。是否删除蛇尾，在后续吃到食物判断那里做
m_coordinate.insert(m_coordinate.begin(), head);
}
4.5 是否吃到食物
判断是否吃到食物，就是看看蛇头的坐标等不等于食物的坐标。如果等于，就重新生成食物，不删除蛇尾，蛇变长一节。不等于，就删除蛇尾,蛇长不变。
bool is_eat_food(Food & f)
{
//获取食物坐标
COORDINATE food_coordinate = f.GetFoodCoordinate();
//吃到食物，食物重新生成，不删除蛇尾
if (m_coordinate[HEAD].x == food_coordinate.x && m_coordinate[HEAD].y == food_coordinate.y)
{
f.RandomXY(m_coordinate);
return true;
}
else
{
//没有吃到食物，删除蛇尾
m_coordinate.erase(m_coordinate.end() - 1);
return false;
}
}
4.6判断蛇是否还存活
判断蛇是否GG，主要是看是否超出边界，是否碰到自己身体其他部分。
//判断贪吃蛇死了没
bool snake_is_alive()
{
if (m_coordinate[HEAD].x <= 0 ||
m_coordinate[HEAD].x >= GameSetting::window_width - 29 ||
m_coordinate[HEAD].y <= 0 ||
m_coordinate[HEAD].y >= GameSetting::window_height - 1)
{
//超出边界
m_is_alive = false;
return m_is_alive;
}
//和自己碰到一起
for (unsigned int i = 1; i < m_coordinate.size(); i++)
{
if (m_coordinate[i].x == m_coordinate[HEAD].x && m_coordinate[i].y == m_coordinate[HEAD].y)
{
m_is_alive = false;
return m_is_alive;
}
}
m_is_alive = true;
return m_is_alive;
}
4.7 画出贪吃蛇
画出贪吃蛇比较简单，gotoxy到身体的每一节，然后cout就行。在此之前设置了颜色为浅绿色。
//画出贪吃蛇
void draw_snake()
{
//设置颜色为浅绿色
setColor(10, 0);
for (unsigned int i = 0; i < this->m_coordinate.size(); i++)
{
gotoxy(m_coordinate[i].x, m_coordinate[i].y);
cout << "*";
}
//恢复原来的颜色
setColor(7, 0);
}
4.8 清除屏幕上的贪吃蛇
我们是死循环不断刷新打印贪吃蛇的，因此每移动一次，必然会在屏幕上留下上一次贪吃蛇的痕迹。因此我们每次在画蛇之前，不是添足，而是清理一下上次遗留的蛇身。我们知道，蛇每次移动，变的只有蛇头和蛇尾，因此该函数我们只需要清理蛇尾就行。gotoxy到蛇尾的坐标，cout<<" ";就行。
gotoxy(m_coordinate[this->m_coordinate.size()-1].x, m_coordinate[this->m_coordinate.size() - 1].y);
cout << " ";
05 主函数，组装我们的游戏
我们的游戏在主函数里面进行组装。然后开始运行。
首先我们做游戏相关的初始化和模式选择。
GameSetting setting;
PrintInfo print_info;
Snake snake;
//初始化游戏
setting.GameInit();
//游戏模式选择
print_info.DrawChoiceInfo();
char ch = _getch();
switch (ch)
{
case '1':
snake.set_model(true);
speed = 50;
break;
case '2':
snake.set_model(false);
break;
default:
gotoxy(GameSetting::window_width / 2 - 10, GameSetting::window_height / 2 + 3);
cout << "输入错误，Bye！" << endl;
cin.get();
cin.get();
return 0;
}
gotoxy(GameSetting::window_width / 2 - 10, GameSetting::window_height / 2 + 3);
system("pause");
然后就是画地图边框，打印游戏相关信息和说明。生成食物了。
//画地图
print_info.DrawMap();
print_info.DrawGameInfo(snake.GetModel());
//生成食物
Food food(snake.m_coordinate);
最后就是游戏死循环，在死循环里面，我们需要不断移动蛇，画蛇，判断蛇的状态，判断食物的状态，是否吃到食物等等。具体代码：
//游戏死循环
while (true)
{
//打印成绩
print_info.DrawScore(snake.GetSnakeSize());
//画出食物
food.DrawFood();
//清理蛇尾，每次画蛇前必做
snake.ClearSnake();
//判断是否吃到食物
snake.is_eat_food(food);
//根据用户模式选择不同的调度方式
if (snake.GetModel() == true)
{
snake.move_snake();
}
else
{
snake.AI_find_path(food);
snake.AI_move_snake();
}
//画蛇
snake.draw_snake();
//判断蛇是否还活着
if (!snake.snake_is_alive())
{
print_info.GameOver(snake.GetSnakeSize());
break;
}
//控制游戏速度
Sleep(speed);
}
最终，我们的代码就可以Run起来了。具体效果放在开头了。界面算不上好看，但是整个程序向大家展示了最基本最核心的功能和代码，大家可以在这个基础上开发自己喜欢的各种美丽的界面哦。
06 AI部分和完善
代码是画了几天间间断断写出来的，水平不算很高，代码也写得乱七八糟的。不过代码会在后期不断优化，尽量做到精简优美。至于AI功能，等下一篇博文写吧。
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