C语言实现贪吃蛇

前言

本文旨在使用C语言和基础数据结构链表来实现贪吃蛇经典小游戏

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代码仓库Gitee: 爱马仕

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正文开始

一 . 游戏背景

1. 背景介绍

贪吃蛇是久负盛名的游戏, 它和俄罗斯方块, 扫雷等游戏位列经典游戏的行列.
在编程语言的学习中, 以贪吃蛇为例, 来提高编程能力和逻辑能力.

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2. 项目目标

使用C语言在windows环境下的控制台模拟实现经典小游戏贪吃蛇

实现基本功能:

• 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
• 蛇自身死亡
• 计算得分
• 蛇身加速, 减速
• 暂停游戏

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3. 技术要点

C语言函数, 枚举, 结构体, 动态内存管理, 预处理指令, 链表, Win32API等.

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二 . 效果演示

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三 . 游戏的设计与分析

1. 核心逻辑

1. 地图:
   首先控制台窗口在windows操作平台是有坐标的
   x轴向右增长
   y轴向下增长
   
   需要使用后到宽字符 , 宽字符和窄字符所占的比例如下,并且需要使用setlocale函数设置本地化,并且包含对应头文件#include<locale.h>

详情点击: setlocale

我们这里可以设置为⼀个棋盘27⾏，58列的棋盘（⾏和列可以根据⾃⼰的情况修改），再围绕地图画出墙

2. 蛇身和食物

初始化状态，假设蛇的长度是5，蛇身的每个节点是●，在固定的⼀个坐标处，比如(24,5)处开始出现蛇，连续5个节点。

注意：蛇的每个节点的x坐标必须是2个倍数，否则可能会出现蛇的⼀个节点有⼀半出现在墙体中，另外⼀般在墙外的现象，坐标不好对齐。

关于食物，就是在墙体内随机生成⼀个坐标（x坐标必须是2的倍数），坐标不能和蛇的⾝体重合，然后打印★。

3. 数据结构设计

在游戏运行的过程中，蛇每次吃⼀个⻝物，蛇的⾝体就会变⻓⼀节，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，所以蛇节点结构如下：

//一个节点
typedef struct Snode
{int x;int y;struct Snode* next;
}Snode ,* pSnode;

要管理整条贪吃蛇，我们再封装⼀个Snake的结构来维护整条贪吃蛇：

//蛇的维护
typedef struct Snake
{pSnode _pSnake;//指向蛇头的指针pSnode _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 _food_weight;//一个食物的分数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;

蛇的⽅向，可以⼀⼀列举，使⽤枚举

//蛇的方向
enum DIRECTION
{UP = 1,DOWN,LEFT,RIGHT
};

游戏状态，可以⼀⼀列举，使⽤枚举

enum GAME_STATUS
{OK, //正常KILL_BY_WALL, //撞墙KILL_BY_SELF, //撞到自己END_NORMAL //正常退出
};

4. 流程设计

程序开始就设置程序支持本地模式，然后进⼊游戏的主逻辑。
主逻辑分为3个过程：
• 游戏开始（GameStart）完成游戏的初始化
• 游戏运行（GameRun）完成游戏运行逻辑的实现
• 游戏结束（GameEnd）完成游戏结束的说明，实现资源释放

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2. 设计与分析

游戏开始Gamestart()函数

第一步:

设置在windows系统下控制台窗口大小, 使用windows的系统命令, 以及控制台窗口的名字
然后我们需要隐藏掉光标的显示, 首先使用GetStdHandle函数来获取标准输出的光标, 这里需要用到win32API的一些知识, 接着使用定义一个CONSOLE_CURSOR_INFO类型的结构体变量用来存放光标信息的, GetConsoleCursorInfo和SetConsoleCursorInfo分别是用来获取和设置光标信息的

具体了解可以点击查看官方文档:
getstdhandle
getconsolecursorinfo
setconsolecursorinfo

在游戏开始函数中我们主要需要实现初始化的功能

		//1.打印环境界面//2.功能介绍//3.地图//4.创建蛇//5.创建食物//6.设置相关属性

void gamestart(pSnake ps)
{//设置windows下窗口大小system("mode con cols=100 lines=30");//100列30行system("title 贪吃蛇");HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO info;GetConsoleCursorInfo(hOutput, &info);info.bVisible = false;SetConsoleCursorInfo(hOutput, &info);//打印环境界面和功能介绍WelcomeToGame();//绘制地图CreateMap();//创建蛇InitSnake(ps);//创建食物CreateFood(ps);}

第二步:

打印环境界面和功能介绍

游戏开始之前, 先打印环境界面和功能的介绍, 单独封装为一个函数

void WelcomeToGame()
{SetPos(40, 14);wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");SetPos(42, 20);system("pause");system("cls");SetPos(25, 14);wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动，按F3加速，F4减速\n");SetPos(25, 15);wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");SetPos(42, 20);system("pause");system("cls");
}

这里我们可以把光标定位单独封装成一个函数,这也需要用到win32API提供的函数

用来设置光标位置
点击详情: setconsolecursorposition

void SetPos(short x,short y)
{HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);COORD pos = { x,y };SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}

第三步:

地图绘制:
主要定位光标位置

void CreateMap()
{//27⾏，58列//上int i = 0;for (i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//下SetPos(0, 26);for (i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//左for (i = 1; i <= 25; i++){SetPos(0, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//右for (i = 1; i <= 25; i++){SetPos(56, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//getchar();
}

第四步
蛇身的初始化, 使用链表进行初始化

蛇最开始⻓度为5节，每节对应链表的⼀个节点，蛇⾝的每⼀个节点都有⾃⼰的坐标。
创建5个节点，然后将每个节点存放在链表中进⾏管理。创建完蛇⾝后，将蛇的每⼀节打印在屏幕上。
• 蛇的初始位置从(24,5)开始。
再设置当前游戏的状态，蛇移动的速度，默认的⽅向，初始成绩，每个⻝物的分数。
• 游戏状态是：OK
• 蛇的移动速度：200毫秒
• 蛇的默认⽅向：RIGHT
• 初始成绩：0
• 每个⻝物的分数：10

void InitSnake(pSnake ps)
{int i = 0;pSnode cur = NULL;for (i = 0; i < 5; i++){cur = (pSnode)malloc(sizeof(Snode));if (cur == NULL){perror("InitSnake()::malloc()");return;}cur->next = NULL;cur->x = POS_X + 2 * i;cur->y = POS_Y;//头插法插入链表if (ps->_pSnake == NULL) //空链表{ps->_pSnake = cur;}else //非空{cur->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = cur;}}cur = ps->_pSnake;while (cur){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}//设置贪吃蛇的属性ps->_dir = RIGHT;//默认向右ps->_score = 0;ps->_food_weight = 10;ps->_sleep_time = 200;//单位是毫秒ps->_status = OK;
}

第五步: 进行食物的创建,

• 先随机⽣成⻝物的坐标
◦ x坐标必须是2的倍数
◦ ⻝物的坐标不能和蛇⾝每个节点的坐标重复
• 创建⻝物节点，打印⻝物

⻝物打印的宽字符:

#define FOOD L'★'

void CreateFood(pSnake ps)
{int x = 0;int y = 0;//生成x是2的倍数//x：2~54//y: 1~25
again:do{x = rand() % 53 + 2;y = rand() % 25 + 1;} while (x % 2 != 0);//x和y的坐标不能和蛇的身体坐标冲突pSnode cur = ps->_pSnake;while (cur){if (x == cur->x && y == cur->y){goto again;}cur = cur->next;}//创建食物的节点pSnode pFood = (pSnode)malloc(sizeof(Snode));if (pFood == NULL){perror("CreateFood()::malloc()");return;}pFood->x = x;pFood->y = y;pFood->next = NULL;SetPos(x, y);//定位位置wprintf(L"%lc", FOOD);ps->_pFood = pFood;
}

游戏运行Gamerun()函数

第一步:

游戏运⾏期间，右侧打印帮助信息，提⽰玩家，坐标开始位置(64,15)
根据游戏状态检查游戏是否继续，如果是状态是OK，游戏继续，否则游戏结束。
如果游戏继续，就是检测按键情况，确定蛇下⼀步的⽅向，或者是否加速减速，是否暂停或者退出游戏。
需要的虚拟按键的罗列：
• 上：VK_UP
• 下：VK_DOWN
• 左：VK_LEFT
• 右：VK_RIGHT
• 空格：VK_SPACE
• ESC：VK_ESCAPE
• F3：VK_F3
• F4：VK_F4
确定了蛇的⽅向和速度，蛇就可以移动了。

检测按键状态，我们封装了⼀个宏

#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK)&0x1) ? 1 : 0)

void GameRun(pSnake ps)
{PrintHelpInfo();do {SetPos(64, 10);printf("总分数:%d\n", ps->_score);SetPos(64, 11);printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN){ps->_dir = UP;}else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP){ps->_dir = DOWN;}else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT){ps->_dir = RIGHT;}else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT){ps->_dir = LEFT;}else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){Pause();}else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)){ps->_status = END_NORMAL;}else if (KEY_PRESS(VK_F3)){if (ps->_sleep_time > 80){ps->_sleep_time -= 30;ps->_food_weight += 2;}}else if (KEY_PRESS(VK_F4)){if (ps->_food_weight > 2){ps->_sleep_time += 30;ps->_food_weight -= 2;}}SnakeMove(ps);Sleep(ps->_sleep_time);} while (ps->_status == OK);
}

第二步:
打印右侧的提示信息

void PrintHelpInfo()
{SetPos(64, 14);wprintf(L"不能穿墙,不能咬到自己");SetPos(64, 15);wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");SetPos(64, 16);wprintf(L"按ESC退出游戏，按空格暂停游戏");SetPos(64, 17);wprintf(L"按F3加速，F4减速");
}

第三步
检测虚拟按键, 然后来修改蛇的方向

第四步: 蛇身移动SnakeMove函数

先创建下⼀个节点，根据移动⽅向和蛇头的坐标，蛇移动到下⼀个位置的坐标。
确定了下⼀个位置后，看下⼀个位置是否是⻝物（NextIsFood），是⻝物就做吃⻝物处理（EatFood），如果不是⻝物则做前进⼀步的处理（NoFood）。
蛇⾝移动后，判断此次移动是否会造成撞墙（KillByWall）或者撞上⾃⼰蛇⾝（KillBySelf），从⽽影响游戏的状态。
具体代码见四

游戏结束Gameend()函数

游戏状态不再是OK（游戏继续）的时候，要告知游戏结束的原因，并且释放蛇⾝节点。我们可以使用一个while循环来判断

具体代码见下

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四 . 参考代码

snake.h

#pragma once#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<locale.h>
#include<Windows.h>
#include<stdbool.h>
#include<string.h>#define POS_X 24
#define POS_Y 5#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'//一个节点
typedef struct Snode
{int x;int y;struct Snode* next;
}Snode ,* pSnode;//蛇的方向
enum DIRECTION
{UP = 1,DOWN,LEFT,RIGHT
};enum GAME_STATUS
{OK, //正常KILL_BY_WALL, //撞墙KILL_BY_SELF, //撞到自己END_NORMAL //正常退出
};//蛇的维护
typedef struct Snake
{pSnode _pSnake;//指向蛇头的指针pSnode _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 _food_weight;//一个食物的分数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;void SetPos(short x, short y);void gamestart(pSnake ps);void GameRun(pSnake ps);void GameEnd(pSnake ps);

snake.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include"snake.h"void SetPos(short x,short y)
{HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);COORD pos = { x,y };SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}void WelcomeToGame()
{SetPos(40, 14);wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");SetPos(42, 20);system("pause");system("cls");SetPos(25, 14);wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动，按F3加速，F4减速\n");SetPos(25, 15);wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");SetPos(42, 20);system("pause");system("cls");
}void CreateMap()
{//27⾏，58列//上int i = 0;for (i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//下SetPos(0, 26);for (i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//左for (i = 1; i <= 25; i++){SetPos(0, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//右for (i = 1; i <= 25; i++){SetPos(56, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//getchar();
}void InitSnake(pSnake ps)
{int i = 0;pSnode cur = NULL;for (i = 0; i < 5; i++){cur = (pSnode)malloc(sizeof(Snode));if (cur == NULL){perror("InitSnake()::malloc()");return;}cur->next = NULL;cur->x = POS_X + 2 * i;cur->y = POS_Y;//头插法插入链表if (ps->_pSnake == NULL) //空链表{ps->_pSnake = cur;}else //非空{cur->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = cur;}}cur = ps->_pSnake;while (cur){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}//设置贪吃蛇的属性ps->_dir = RIGHT;//默认向右ps->_score = 0;ps->_food_weight = 10;ps->_sleep_time = 200;//单位是毫秒ps->_status = OK;
}void CreateFood(pSnake ps)
{int x = 0;int y = 0;//生成x是2的倍数//x：2~54//y: 1~25
again:do{x = rand() % 53 + 2;y = rand() % 25 + 1;} while (x % 2 != 0);//x和y的坐标不能和蛇的身体坐标冲突pSnode cur = ps->_pSnake;while (cur){if (x == cur->x && y == cur->y){goto again;}cur = cur->next;}//创建食物的节点pSnode pFood = (pSnode)malloc(sizeof(Snode));if (pFood == NULL){perror("CreateFood()::malloc()");return;}pFood->x = x;pFood->y = y;pFood->next = NULL;SetPos(x, y);//定位位置wprintf(L"%lc", FOOD);ps->_pFood = pFood;
}void gamestart(pSnake ps)
{//设置windows下窗口大小system("mode con cols=100 lines=30");//100列30行system("title 贪吃蛇");HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO info;GetConsoleCursorInfo(hOutput, &info);info.bVisible = false;SetConsoleCursorInfo(hOutput, &info);//打印环境界面和功能介绍WelcomeToGame();//绘制地图CreateMap();//创建蛇InitSnake(ps);//创建食物CreateFood(ps);}void PrintHelpInfo()
{SetPos(64, 14);wprintf(L"不能穿墙,不能咬到自己");SetPos(64, 15);wprintf(L"用 ↑. ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");SetPos(64, 16);wprintf(L"按ESC退出游戏，按空格暂停游戏");SetPos(64, 17);wprintf(L"按F3加速，F4减速");
}#define KEY_PRESS(vk)  ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)  //检测虚拟按键void Pause()
{while (1){Sleep(200);if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){break;}}
}int NextIsFood(pSnode pNext, pSnake ps)
{return (ps->_pFood->x == pNext->x && ps->_pFood->y == pNext->y);
}void EatFood(pSnode pn, pSnake ps)
{//头插法ps->_pFood->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = ps->_pFood;free(pn);pn = NULL;pSnode cur = ps->_pSnake;//打印蛇while (cur){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}ps->_score += ps->_food_weight;//重新创建食物CreateFood(ps);}void NoFood(pSnode pn, pSnake ps)
{pn->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = pn;pSnode cur = ps->_pSnake;while (cur->next->next != NULL){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}SetPos(cur->next->x, cur->next->y);printf("  ");free(cur->next);cur->next = NULL;
}void KillByWall(pSnake ps)
{if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 || ps->_pSnake->y == 0|| ps->_pSnake->y == 26){ps->_status = KILL_BY_WALL;}
}void KillBySelf(pSnake ps)
{pSnode cur = ps->_pSnake->next;while (cur){if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y){ps->_status = KILL_BY_SELF;break;}cur = cur->next;}
}void SnakeMove(pSnake ps)
{pSnode pNext = (pSnode)malloc(sizeof(Snode));if (pNext == NULL){perror("SnakeMove()::malloc()");return;}switch (ps->_dir){case UP:pNext->x = ps->_pSnake->x;pNext->y = ps->_pSnake->y - 1;break;case DOWN:pNext->x = ps->_pSnake->x;pNext->y = ps->_pSnake->y + 1;break;case LEFT:pNext->x = ps->_pSnake->x - 2;pNext->y = ps->_pSnake->y;break;case RIGHT:pNext->x = ps->_pSnake->x + 2;pNext->y = ps->_pSnake->y;break;}pNext->next = NULL;if (NextIsFood(pNext, ps)){EatFood(pNext, ps);}else{NoFood(pNext, ps);}KillByWall(ps);KillBySelf(ps);
}
void GameRun(pSnake ps)
{PrintHelpInfo();do {SetPos(64, 10);printf("总分数:%d\n", ps->_score);SetPos(64, 11);printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN){ps->_dir = UP;}else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP){ps->_dir = DOWN;}else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT){ps->_dir = RIGHT;}else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT){ps->_dir = LEFT;}else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){Pause();}else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)){ps->_status = END_NORMAL;}else if (KEY_PRESS(VK_F3)){if (ps->_sleep_time > 80){ps->_sleep_time -= 30;ps->_food_weight += 2;}}else if (KEY_PRESS(VK_F4)){if (ps->_food_weight > 2){ps->_sleep_time += 30;ps->_food_weight -= 2;}}SnakeMove(ps);Sleep(ps->_sleep_time);} while (ps->_status == OK);
}void GameEnd(pSnake ps)
{SetPos(24,12);switch (ps->_status){case END_NORMAL:printf("您主动结束游戏\n");break;case KILL_BY_WALL:printf("您撞到墙上，游戏结束\n");break;case KILL_BY_SELF:printf("您撞到了自己，游戏结束\n");break;}pSnode cur = ps->_pSnake;while (cur){pSnode del = cur;cur = cur->next;free(del);del = NULL;}
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include"snake.h"void test01()
{int ch =0;do {system("cls");Snake ps = { 0 };gamestart(&ps);//1.打印环境界面//2.功能介绍//3.地图//4.创建蛇//5.创建食物//6.设置相关属性GameRun(&ps);//运行游戏GameEnd(&ps);//结束游戏SetPos(20, 15);printf("再来一局吗?(Y/N):");ch = getchar();getchar();}while (ch == 'Y' || ch == 'y');SetPos(0, 27);
}int main()
{setlocale(LC_ALL, "");srand((unsigned int)time(NULL));test01();return 0;
}

五 . 总结

以上是一个简单的贪吃蛇游戏的代码总结，具体的实现方式可能会有所不同，但是核心的思路是相同的。如果对你有帮助 别忘了点赞 关注 感谢!!!