【C语言】贪吃蛇项目（1） - 部分Win32 API详解 及 贪吃蛇项目思路

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一、贪吃蛇项目需要实现的基本功能

• 贪吃蛇地图绘制
• 蛇吃食物的功能(上、下、左、右方向键控制蛇的动作)
• 蛇撞墙死亡
• 蛇撞自身死亡
• 计算得分
• 蛇身加速、减速
• 暂停游戏

二、Win32 API介绍

本次实现贪吃蛇会使用到的一些Win32 API知识，接下来我们就学习一下。

Windows 这个多作业系统除了协调应用程序的执行、分配内存、管理资源之外，它同时也是一个很大的服务中心，调用这个服务中心的各种服务(每一种服务就是一个函数)，可以帮应用程序达到开启视窗、描绘图形、使用周边设备等目的，由于这些函数服务的对象是应用程序(Application)，所以便称之为 Application Programming Interface，简称AP|函数。WIN32API也就是Microsoft Windows32位平台的应用程序编程接口。

2.1 控制台

我们这次的贪吃蛇项目需要用到控制台来运行，所以在什么空项目调用时应该出现的时调试控制台，就像下图这样

如果出现的不是 调试控制台 ，就右键调试栏，选择 属性 后找到终端，将 默认终端应用程序 改成 让Windows决定 然后确定，重新调试就行了

2.2 部分控制台命令及调用函数

mode 和 title 命令

我们平常调试出来的黑框其实就是控制台，对于这个控制台我们可以改变长宽，也可以改变名字，这就要用到 mode 和 title 命令，但是在调试时我们需要借用 system 来调用它们

//system 函数可以用来执行系统命令
int main()
{设置控制台相关属性system("mode con cols=100 lines=30");//cols-行，lines-列 system("title 贪吃蛇");//getchar(); 停止运行system("pause");//程序暂停return 0;
}

这里最后需要放上 getchar() 或 system(“pause”) 来暂停程序，否则因为程序运行好就停止了，无法向控制台一样，直接更改控制台名字。调试结果如下

COORD 命令

COORD 是Windows API中定义的一个结构体，表示一个字符在控制台屏幕幕缓冲区上的坐标，坐标系(0，0)的原点位于缓冲区的顶部左侧单元格。关于控制台的坐标轴大家可以看成下图

这是 COORD 命令的声明，里面包含了坐标的x和y坐标，需要注意的是这里调用需要添加头文件 <Windows.h>

typedef struct _COORD {SHORT X;SHORT Y;
} COORD, * PCOORD;

GetStdHandle（获取数据）

GetStdHandle是一个Windows API函数。它用于从一个特定的标准设备(标准输入、标准输出或标准错误)中取得一个句柄(用来标识不同设备的数值)，使用这个句柄可以操作设备。

//函数声明
HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

利用这个调用函数，我们可以设定某点的坐标，比如这样

int main()
{//获得标准输出设备的句柄HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);return 0;
}

我们观察 HANDlE ，发现它是重命名 void* 的一个指针变量，所以当我们不打算给某点一个确定的坐标值时，可以将它设为 NULL

GetConsoleCursorInfo（获取光标数据）

GetConsoleCursorInfo 是用来检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息

	//声明BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput,PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo);//PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的指针，该结构接收有关主机游标

关于 CONSOLE_CURSOR_INFO ，这个结构体，包含有关控制台光标的信息，它里面的内容是这样

typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {DWORD dwSize;BOOL bVisible;
} CONSOLE_CURSOR_INFO, * PCONSOLE_CURSOR_INFO;

• dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比。此值介于1到100之间。光标外观会变化，范围从完全填充单元格到单元底部的水平线条。
• bVisible，游标的可见性。如果光标可见，则此成员为 TRUE。我们也可以设置为 FALSE 让它变得不可见

举个例子，这样我们就可以获取和houtput句柄相关的控制台上的光标信息，存放在 cursor_info 中了

int main()
{//获得标准输出设备的句柄HANDLE houtput = NULL;houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//定义一个光标信息的结构体CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = { 0 };//获取和houtput句柄相关的控制台上的光标信息，存放在cursor_info中GetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);return 0;
}

SetConsoleCursorInfo （设置光标属性）

SetConsoleCursorInfo 可以设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput,const CONSOLE_CURSOR_INFO* lpConsoleCursorInfo
);

比如我们将光标的填充变成100（默认为25）

int main()
{//获得标准输出设备的句柄HANDLE houtput = NULL;houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//定义一个光标信息的结构体CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = { 0 };//获取和houtput句柄相关的控制台上的光标信息，存放在cursor_info中GetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);//修改光标占比cursor_info.dwSize = 100;//设置和houtput句柄相关的控制台上的光标信息SetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);system("pause");return 0;
}

我们可以发现确实发生了变化

既然这样，我们就可以设计一个封装方法来改变光标的位置，就不用每次改变光标位置时都写这么都行了

void set_pos(int x, int y)
{//获得标准输出的设备的句柄HANDLE houtput = NULL;houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//定位光标的位置COORD pos = { x,y };SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}int main()
{set_pos(10, 20);printf("hehe\n");set_pos(10, 10);printf("hehe\n");return 0;
}

GetAsyncKeyState（获取按键情况）

它将键盘上每个键的虚拟键值传递给函数，函数通过返回值来分辨按键的状态。

关于虚拟键码，大家可以点击这个链接查看 link：虚拟键码

GetAsyncKeystate 的返回值是short类型，在上一次调用 GetAsyncKeystate 函数后，如果返回的16位的short数据中，最高位是1，说明按键的状态是按下，如果最高是0，说明按键的状态是抬起;如果最低位被置为1则说明，该按键被按过，否则为0。

如果我们要判断一个键是否被按过，可以检测GetAsyncKeyState返回值的最低值是否为1。即将它与1按位与得出结果

因此我们可以设计出这样一个宏来实现它

#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )
//VK即按键的虚拟键码

中间一列就是虚拟键码

讲到这里差不多就是贪吃蛇项目所需的所有API了，但是控制台所拥有的API函数远不止如此，有兴趣的朋友可以点开下面链接 link：API函数

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三、贪吃蛇项目游戏设计和分析

大家看，如果不进行处理我们地图根据坐标和宽度、高度打印出来就会是这样

很明显高大于宽，这样我们就不好确定贪吃蛇的每个节点，也不方便创建，
所以就需要用到宽字符

3.1 本地化中宽字符的概念及应用

简单来说，C语言设计时只考虑了英语，所以最开始只有8位二进制来存储数据，但是相对于中文的十万汉字等基数极大的语言就非常不够用，因此 本地化 应运而生，宽字符 就是其中之一。

关于本地化，也进行一个简单介绍
<locale.h>提供的函数用于控制C标准库中对于不同的地区会产生不一样行为的部分。在标准中，依赖地区的部分有以下几项:

• 数字量的格式
• 货币量的格式
• 字符集
• 日期和时间的表示形式

通过修改地区，程序可以改变它的行为来适应世界的不同区域。但地区的改变可能会影响库的许多部分，其中一部分可能是我们不希望修改的。所以C语言支持针对不同的类项进行修改，下面的一个宏指定一个类项:

• LC COLLATE:影响字符串比较函数strcoll()和strxfrm()。
• LC CTYPE:影响字符处理函数的行为。
• LC MONETARY:影响货币格式。
• LC_NUMERIC:影响 printf()的数字格式。
• LC TIME:影响时间格式 strftime()和 wcsftime()。
• LC ALL-针对所有类项修改，将以上所有类别设置为给定的语言环境。

更多: link

为了修改当前地区我们需要用到 setlocale函数

char* setlocale (int category, const char* locale);

setlocale 的第一个参数可以是前面说明的类项中的一个，那么每次只会影响一个类项，如果第一个参数是LC ALL，就会影响所有的类项。
C标准给第二个参数仅定义了2种可能取值:“C”(正常模式)和""(本地模式)。也可以用”NULL“获取当前的默认模式

宽字符的打印

宽字符的字面量必须加上前缀“L”，否则C语言会把字面量当作窄字符类型处理。前缀“乚”在单引号前面，表示宽字符，对应 wprintf()的占位符为 %lc;在双引号前面，表示宽字符串，对应wprintf()的占位符为 %ls。

这样就能打印出来了

#include <stdio.h>
#include<locale.h>
int main() 
{setlocale(LC_ALL, "");wchar_t ch1 = L'●';wchar_t ch2 = L'比';wchar_t ch3 = L'特';wchar_t ch4 = L'★';printf("%c%c\n", 'a', 'b');wprintf(L"%lc\n", ch1);wprintf(L"%lc\n", ch2);wprintf(L"%lc\n", ch3);wprintf(L"%lc\n", ch4);return 0;
}

3.2 蛇身及食物等初始化结构设计

在游戏运行的过程中，蛇每次吃一个食物，蛇的身体就会变长一节，如果我们使用链表存储蛇的信息，那么蛇的每一节其实就是链表的每个节点。每个节点只要记录好蛇身节点在地图上的坐标就行

关于蛇身我们只需要确定蛇头的位置坐标，然后利用链表就可以找到后面的蛇身直至蛇尾

不仅如此，我们对整条蛇还需要进行一个封装，来确定方向、状态等

所以我们先利用枚举罗列方向和状态

//蛇的方向
enum DIRECTION
{UP = 1,DOWN,LEFT,RIGHT
};//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{OK,//正常状态KILL_BY_WALL,//撞墙KILL_BY_SELF,//撞到自己END_NORMAL//正常退出
};

然后再进行整条蛇的封装，为了方便去下一个节点的坐标及对整条蛇的实参进行改变，我们使用指针来重命名各个结构体

//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{//坐标int x;int y;//指向下一个节点的指标struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;//将这个结构体重命名为一个指针//贪吃蛇
typedef struct Snake
{pSnakeNode _pSnake;//指向蛇头的指针pSnakeNode _pfood;//指向食物节点的指针enum DIRECTION _dir;//蛇的方向enum GAME_STATUS _status;//游戏的状态int _score;//总成绩int _sleep_time;//休息时间，时间越短，速度越快，时间越长，速度越慢
}Snake, * pSnake;

由此一来蛇的基本结构就设置完毕了

3.3 游戏流程设计

整体流程放在下面，具体游戏实现请看下回分解😊