基于Linux的Flappy bird游戏开发

项目介绍

主要是使用C语言实现，开启C项目之旅。

复习巩固C语言、培养做项目的思维。

功能：

        按下空格键小鸟上升，不按下落；

        显示小鸟需要穿过的管道；

        小鸟自动向右飞行；（管道自动左移和创建）

        小鸟与管道碰到游戏结束

知识储备：

        C语言

        数据机构--链表

        Ncurses库（工具）

        信号机制（工具）

项目逻辑：

如何显示游戏界面？

如何实现空格键控制小鸟上升？

Ncurses库

解决上述问题

其中vim界面就是使用Ncurses库来实现的

此项目一共使用14个函数来实现

注：
       安装命令：sudo apt-get install libncurses5-dev
       为了能够使用Ncurses库,必须在源程序中将#include<curses.h>包括进来,而且在编译的需要与它链接起来. 
       在gcc中可以使用参数-lncurses进行编译.

1.  initscr(void);
    是curses模式的入口。将终端屏幕初始化为curses模式，为当前屏幕和相关的数据结构分配内存。
    
2.  int  endwin(void); 
    是curses模式的出口,退出curses模式，释放curses子系统和相关数据结构占用的内存。
    
3.  int curs_set(int visibility); 
    设置光标是否可见，visibility：0（不可见），1（可见）
        
4.  int move(int  new_y, int  new_x);
    将光标移动到new_y所指定的行和new_x所指定的列
    
5.  int addch(const  chtype  char); 
    在当前光标位置添加字符
    
6. int  refresh(void); 
    刷新物理屏幕。将获取的内容显示到显示器上。    
    
7.  int  keypad(WINDOW  *window_ptr,  bool  key_on); 
    允许使用功能键。exp:keypad(stdscr,1);//允许使用功能按键
    
8.  int getch(void); 
    读取键盘输入的一个字符
    
9. chtype inch(void); 
    获取当前光标位置的字符。
    注：curses有自己的字符类型chtype，使用时强制类型转换为char
    
10. int start_color(void); 
    启动color机制，初始化当前终端支持的所有颜色
    
11. int init_pair(short  pair_number,  short  foreground,  short  background);
       配置颜色对        
    COLOR_BLACK         黑色        COLOR_MAGENTA      品红色
    COLOR_RED           红色        COLOR_CYAN          青色
    COLOR_GREEN         绿色        COLOR_WHITE      白色
    COLOR_YELLOW     黄色       COLOR_BLUE       蓝色
    
12. int  COLOR_PAIR(int  pair_number); 
    设置颜色属性，设置完颜色对，可以通过COLOR_PAIR实现
    
13. int  attron(chtype  attribute); 
    启用属性设置
    
14. int  attroff(chtype  attribute); 
    关闭属性设置

#include <stdio.h>
#include <curses.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{char ch;initscr();//进入curses模式curs_set(0);noecho();//禁止字符显示keypad(stdscr,1);//允许使用功能键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);init_pair(2,COLOR_GREEN,COLOR_WHITE);ch = getch();if(ch == 'Q'){attron(COLOR_PAIR(1));move(10,10);addch('A');refresh();attroff(COLOR_PAIR(1));}move(10,10);ch = (char)inch();if(ch == 'A'){attron(COLOR_PAIR(2));move(10,11);addch('B');refresh();		attroff(COLOR_PAIR(2));}while(1);endwin();//退出curses模式return 0;
}

 然后，在屏幕上10行10列显示C，接着按Q显示AB和D

#include <stdio.h>
#include <curses.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{char ch;initscr();//进入curses模式curs_set(0);noecho();//禁止字符显示keypad(stdscr,1);//允许使用功能键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);init_pair(2,COLOR_GREEN,COLOR_WHITE);move(5,5);addch('C');refresh();ch = getch();if(ch == 'Q'){attron(COLOR_PAIR(1));move(10,10);addch('A');refresh();attroff(COLOR_PAIR(1));}move(10,10);ch = (char)inch();if(ch == 'A'){attron(COLOR_PAIR(2));move(10,11);addch('B');refresh();		attroff(COLOR_PAIR(2));}move(15,15);addch('D');refresh();while(1);endwin();//退出curses模式return 0;
}

信号机制

getch()阻塞获取键盘按键输入，怎么操作才能不影响小鸟下落和管道移动？

        使用信号机制，将小鸟下落和管道移动放到信号处理函数中。

 下图为信号的检测和处理流程图

 信号设置的函数

#include  <unistd.h>

 #include <signal.h>

typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

成功时返回原先的信号处理函数，失败时返回SIG_ERR

Ø signum：指明了所要处理的信号类型

Ø handler：描述了与信号关联的动作

            SIG_DFL代表缺省方式; SIG_IGN 代表忽略信号;

示例：

// 头文件省略

void handler (int signo) {

     printf(“HELLO!\n”);

}

int  main() {

     signal(SIGINT, handler);

      while ( 1 ) ；

        sleep(5);

        return 0;

}

在5秒内若按下Ctrl+C，会打印HELLO，接着退出程序

 设置定时器

struct itimerval {

    struct timeval it_interval; /* 计时器重新启动的间歇值 */

    struct timeval it_value;    /* 计时器安装后首次启动的初
 }；                               始值，之后就没有用 */

struct timeval {

    long tv_sec;       /* 秒 */

    long tv_usec;      /* 微妙*/

};

int setitimer(int which, const struct itimerval *value,
              struct itimerval *ovalue)

参数：

which：间歇计时器类型，

   ITIMER_REAL      //数值为0，发送的信号是SIGALRM。

struct itimerval *value：将value指向的结构体设为计时器的当前值，
struct itimerval *ovalue：保存计时器原有值。一般设置为NULL。

返回值： 成功返回0。失败返回-1。 

每一秒都显示一次B,按一次Q显示一次A ，并且A和B移动一下

#include <stdio.h>
#include <curses.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>int x=10,y=10;
int a=5,b=10;
void handler(int sig)
{move(a,b);addch('B');refresh();b++;}
int main(int argc, const char *argv[])
{char ch;initscr();//进入curses模式curs_set(0);noecho();//禁止字符显示keypad(stdscr,1);//允许使用功能键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);init_pair(2,COLOR_GREEN,COLOR_WHITE);signal(SIGALRM, handler);/*设置定时时间*/struct itimerval timer;timer.it_value.tv_sec = 3;//首次启动定时时间timer.it_value.tv_usec = 0;timer.it_interval.tv_sec = 1;//之后每次的定时时间timer.it_interval.tv_usec = 0;/*启动定时*/setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);while(1){ch = getch();if(ch == 'Q'){attron(COLOR_PAIR(1));move(x,y);addch('A');refresh();y++;attroff(COLOR_PAIR(1));}}while(1);endwin();//退出curses模式return 0;
}

项目编程

小鸟飞起来

 1、curses库初始化

void init_curses()//curses库初始化
{initscr();//进入curses模式curs_set(0);//禁止光标显示noecho();//禁止输入字符显示keypad(stdscr,1);//启动功能按键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);//小鸟颜色设置init_pair(2,COLOR_WHITE, COLOR_GREEN);//管道颜色设置
}

 2、设置定时时间

int set_timer(int ms_t)//设置定时器--ms
{struct itimerval timer;long t_sec,t_usec;int ret;t_sec = ms_t / 1000; //st_usec = (ms_t % 1000) * 1000;//ustimer.it_value.tv_sec = t_sec;timer.it_value.tv_usec = t_usec;//首次启动定时值timer.it_interval.tv_sec = t_sec;timer.it_interval.tv_usec = t_usec;//定时时间间隔ret = setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);return ret;}

 3、小鸟功能

void show_bird()//显示小鸟
{attron(COLOR_PAIR(1));move(bird_y,bird_x);addch(BIRD);refresh();attroff(COLOR_PAIR(1));
}
void clear_bird()//清除小鸟
{move(bird_y,bird_x);addch(BLANK);refresh();
}
void move_bird()//移动小鸟
{char key;while(1){key = getch();if(key == ' '){clear_bird();bird_y--;show_bird();}}
}

 小鸟自动下落，使用信号处理函数

 

管道动起来

/*定义关于管道的结构体*/
typedef struct Pipe{
    int x;//列坐标
    int y;//横坐标
    struct Pipe *next;
}Pipe_node, *Pipe_list;

Pipe_list head, tail;

1.创建链表

void creat_list()//创建链表
{int i;Pipe_list p, new;head = (Pipe_list)malloc(sizeof(Pipe_node));head->next = NULL;p = head;for(i = 0; i < 5; i++){new = (Pipe_list)malloc(sizeof(Pipe_node));new->x = (i + 1) * 20;//实现每隔20列创建一个管道节点new->y = rand() % 11 + 5; // 管道长度限制在(5-15行)之间，注意要添加随机种子srand(time(0))new->next = NULL;p->next = new;p = new;}tail = p;
}

2.显示管道

void show_pipe()//显示管道
{Pipe_list p;int i,j;p = head->next;attron(COLOR_PAIR(2));while(p){for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(PIPE);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(PIPE);}}refresh();p = p->next;}attroff(COLOR_PAIR(2));
}

3.清除管道

        只需将2的PIPE代替为BLANK

void clear_pipe()//清除管道
{Pipe_list p;int i,j;p = head->next;while(p){for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(BLANK);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(BLANK);}}refresh();p = p->next;}}

4.移动管道

void move_pipe()//移动管道
{Pipe_list p;p = head->next;while(p){p->x--;p = p->next;}}

 都放到信号处理函数中实现

void handler(int sig)
{Pipe_list p, new;int i,j;/*小鸟下落*/clear_bird();bird_y++;show_bird();/*管道移动*/clear_pipe();move_pipe();show_pipe();
}

 目前有两个BUG：1、小鸟碰到管道没有结束游戏，2、最下方不停的有+生成；3、只创建了5组管道

1.判断游戏结束：小鸟与管道碰到

2.循环创建管道

3.为管道和小鸟添加色彩

1、小鸟上升，碰到管道结束游戏

2、小鸟下降，碰到管道结束游戏

此时，实现功能1.判断游戏结束：小鸟与管道碰到

3、循环创建管道

 判断第一组管道是否移动到第0列，如果是就清空第一组管道，同时释放第一组管道的节点空间；

紧接着创建一个新的节点，并把此节点添加到链表中

3.为管道和小鸟添加色彩 

void init_curses()//curses库初始化
{initscr();//进入curses模式curs_set(0);//禁止光标显示noecho();//禁止输入字符显示keypad(stdscr,1);//启动功能按键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);//小鸟颜色设置init_pair(2,COLOR_WHITE, COLOR_GREEN);//管道颜色设置
}
void show_bird()//显示小鸟
{attron(COLOR_PAIR(1));move(bird_y,bird_x);addch(BIRD);refresh();attroff(COLOR_PAIR(1));
}
void show_pipe()//显示管道
{Pipe_list p;int i,j;p = head->next;attron(COLOR_PAIR(2));while(p){for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(PIPE);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(PIPE);}}refresh();p = p->next;}attroff(COLOR_PAIR(2));
}

代码总结

#include <stdio.h>
#include <curses.h>
#include <signal.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#define BIRD '@'
#define BLANK ' '
#define PIPE '+'
/*定义关于管道的结构体*/
typedef struct Pipe{int x;//列坐标int y;//横坐标struct Pipe *next;
}Pipe_node, *Pipe_list;Pipe_list head, tail;void creat_list();//创建链表
void show_pipe();//显示管道
void clear_pipe();//清除管道
void move_pipe();//移动管道int bird_y, bird_x;//小鸟坐标void show_bird();//显示小鸟
void clear_bird();//清除小鸟
void move_bird();//移动小鸟void init_curses();//curses库初始化
int set_timer(int ms_t);//设置定时器--ms
void handler(int sig);//信号处理函数int main(int argc, const char *argv[])
{bird_y = 15;//行bird_x = 10;//列init_curses();signal(SIGALRM, handler);set_timer(500);//500mssrand(time(0));//随机种子creat_list();show_pipe();show_bird();move_bird();return 0;
}
void init_curses()//curses库初始化
{initscr();//进入curses模式curs_set(0);//禁止光标显示noecho();//禁止输入字符显示keypad(stdscr,1);//启动功能按键start_color();//启动颜色机制init_pair(1,COLOR_WHITE, COLOR_RED);//小鸟颜色设置init_pair(2,COLOR_WHITE, COLOR_GREEN);//管道颜色设置
}
int set_timer(int ms_t)//设置定时器--ms
{struct itimerval timer;long t_sec,t_usec;int ret;t_sec = ms_t / 1000; //st_usec = (ms_t % 1000) * 1000;//ustimer.it_value.tv_sec = t_sec;timer.it_value.tv_usec = t_usec;//首次启动定时值timer.it_interval.tv_sec = t_sec;timer.it_interval.tv_usec = t_usec;//定时时间间隔ret = setitimer(ITIMER_REAL, &timer, NULL);return ret;}
void handler(int sig)
{Pipe_list p, new;int i,j;/*小鸟下落*/clear_bird();bird_y++;show_bird();/*游戏结束判断*/if((char)inch() == PIPE){set_timer(0);endwin();exit(1);}p = head->next;if(p->x == 0){head->next = p->next;for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(BLANK);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(BLANK);}refresh();}free(p);new = (Pipe_list)malloc(sizeof(Pipe_node));new->x = tail->x + 20;new->y = rand() % 11 + 5;new->next = NULL;tail->next = new;tail = new;}/*管道移动*/clear_pipe();move_pipe();show_pipe();
}
void show_bird()//显示小鸟
{attron(COLOR_PAIR(1));move(bird_y,bird_x);addch(BIRD);refresh();attroff(COLOR_PAIR(1));
}
void clear_bird()//清除小鸟
{move(bird_y,bird_x);addch(BLANK);refresh();
}
void move_bird()//移动小鸟
{char key;while(1){key = getch();if(key == ' '){clear_bird();bird_y--;show_bird();/*游戏结束判断*/if((char)inch() == PIPE){set_timer(0);endwin();exit(1);}}}
}
void creat_list()//创建链表
{int i;Pipe_list p, new;head = (Pipe_list)malloc(sizeof(Pipe_node));head->next = NULL;p = head;for(i = 0; i < 5; i++){new = (Pipe_list)malloc(sizeof(Pipe_node));new->x = (i + 1) * 20;new->y = rand() % 11 + 5; // (5-15行)new->next = NULL;p->next = new;p = new;}tail = p;
}
void show_pipe()//显示管道
{Pipe_list p;int i,j;p = head->next;attron(COLOR_PAIR(2));while(p){for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(PIPE);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(PIPE);}}refresh();p = p->next;}attroff(COLOR_PAIR(2));
}
void clear_pipe()//清除管道
{Pipe_list p;int i,j;p = head->next;while(p){for(i = p->x; i < p->x+10; i++){/*上半部分管道*/for(j=0; j<p->y; j++){move(j,i);addch(BLANK);}/*下半部分管道创建*/for(j = p->y+5; j < 25; j++){move(j,i);addch(BLANK);}}refresh();p = p->next;}}
void move_pipe()//移动管道
{Pipe_list p;p = head->next;while(p){p->x--;p = p->next;}}

          指定的信号处理函数代表捕捉方式