一：文章大概

使用C語言在windows環境的控制臺中模擬實現經典小游戲

實現基本功能：

1.貪吃蛇地圖繪制

2.蛇吃食物的功能（上，下，左，右方向控制蛇的動作）

3.蛇撞墻死亡

4.計算得分

5.蛇身加速，減速

6.暫停游戲

二：所用知識點

C語言函數，枚舉，結構體，動態內存管理，預處理指令，鏈表，Win32API......

三：Win32API介紹

3.1Win32API

Windows這個多作業系統除了協調應用程序的執行、分配內存、管理資源之外，它同時也是一個很大的服務中心，調用這個服務中心的各種服務（每?種服務就是一個函數），可以幫應用程序達到開啟視窗、描繪圖形、使用周邊設備等目的，由于這些函數服務的對象是應用程序(Application)，所以便稱之為Application Programming Interface，簡稱API函數。WIN32API也就是Microsoft Windows32位平臺的應用程序編程接口。

3.2控制臺程序（console）

平常我們運行程序起來的黑框其實就是控制臺程序

我們可以使用cmd命令來設置控制臺的長寬：設置控制臺的大小，eg：30行，100列

mode con cols = 100 lines = 30

也可以通過命令設置控制臺名字：

title 貪吃蛇

這些能在控制臺執行的命令，也可以在C語言函數system來執行。例如：

int main()
{//設置控制臺的長寬：設置控制臺窗口大小，30行，100列system("mode con cols=100 lines=30");//設置cmd窗口名稱system("title 貪吃蛇")；return 0;
}

其中getchar的作用是。防止程序直接執行完，如果沒有getchar，程序直接結束，看不出效果

3.3控制臺屏幕上的坐標COORD

COORD是WindowsAPI中定義的一個結構體，表示一個字符在控制臺屏幕上的坐標

對應的頭文件在windows.h

typedef struct _COORD
{short  X;short  Y;
}COORD,*PCOORD;
//COORD是把這個結構體重命名為COORD，而*PCOORD是這個結構體的指針

給坐標賦值

COORD pos = {10，15}；

3.4GetStdHandle

GetStdHandle是WindowsAPI函數。它用于從一個特定的標準設備(標準輸入，標準輸出或標準錯誤)中取得一個句柄（用來表示不同設備的數值），使用這個句柄可以操作設備。

HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

這個函數的參數就三種

//實例
HANDLE hOutput = NULL;
//獲取標準輸出的句柄（用來標識不同設備數值）
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

3.5GetConsoleCursorlnfo

檢索有關指定控制臺屏幕緩沖區的光標的大小和可見性的信息

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo
{HANDLE              hConsoleOutput;//第一個參數是句柄
PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo//第二個參數是指針
};
//PCONSOLE_CURSOR_INFO是指向CONSOLE_CURSOR_INFO結構體的指針，該結構體接受有關主機有游標（光標）的信息

    HANDLE hOutput = NULL;//獲取標準輸出的句柄（用來標識不同設備的數值）hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//獲取控制臺光標信息

3.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO

這個結構體，包含有關光標的信息

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

dwSize,由光標填充的字符單元格的百分比。此比值介于1~100之間。光標外觀會變化，范圍從完全填充單元格到單元格底部的水平線條。

bVisible,游標可見性，如果光標可見，則此成員為TRUE。

包含該結構體的頭文件是stdbool.h

CursorInfo.bVisible = false;//隱藏控制臺光標

3.6 SetConsoleCursorInfo

設置指定控制臺屏幕緩沖區的光標的可見性

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo
{
HANDLE hConsoleOutput,
const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo
};

3.7 SetConsoleCursorPosition

設置指定控制臺屏幕緩沖區中的光標位置，我們將想要的光標信息放在COORD類型的pos中，調用SetConsoleCursorPosition函數將光標設置到指定位置。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition
{
HANDLE hConsoleOutput,
COORD pos
};

實例：

3.8封裝一個設置光標位置的函數

//設置光標位置的函數
void SetPos(short x, short y)
{COORD pos = { x, y };HANDLE hOutput = NULL;//獲取標準輸出的句柄（用來標識不同設備的數值）hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//設置標準輸出上光標的位置SetConsoleCursorInfo(hOutput, pos);
}

3.9 GetAsyncKeyState

獲取按鍵情況，GetAsyncKeyState的函數原型如下：

SHORT GetAsyncKeyState
{int vKey;
};

將鍵盤上每個鍵的虛擬鍵值傳遞給函數，函數通過返回值來分辨按鍵的狀態。

GetAsyncKeyState的返回值是short類型，在上一次調用GetAsyncKeyState函數后，如果返回的是16位short數據中，最高位是1，說明按鍵的狀態是按下，如果最高是0，說明按鍵狀態是抬起；如果最低被置為1則說明，該按鍵按過，否則為零

如果要判斷一個鍵是被按過，可以檢測GetAsyncKeyState返回值的最低值是否為1

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

四：貪吃蛇游戲設計與分析

4.1地圖

我們貪吃蛇大綱是要這個樣子，那我們的地圖如何布置呢？

這里不得不講一下控制窗口的一些知識點，如果想在控制臺中指定位置輸出信息，我們得知道該位置的坐標，所以首先介紹一下控制臺得坐標信息

控制臺得坐標如下圖所示，橫向的是x軸，從左向右依次增長，縱向是y軸，從上到下依次增長

在游戲地圖上，我們打印墻體使用寬字符：□，打印蛇使用寬字符●，打印食物使用寬字符★
普通的字符是占?個字節的，這類寬字符是占用2個字節。

這里再簡單的講一下C語言的國際化特性相關的知識，過去C語言并不適合非英語國家（地區）使用C語言最初假定字符都是自己的。但是這些假定并不是在世界的任何地方都適用。
C語言字符默認是采用ASCII編碼的，ASCII字符集采用的是單字節編碼，且只使用了單字節中的低7位，最高位是沒有使用的，可表示為0xxxxxxxx；可以看到，ASCII字符集共包含128個字符，在英語國家中，128個字符是基本夠用的，但是，在其他國家語言中，比如，在法語中，字母上方有注音符號，它就無法用ASCII碼表示。于是，一些歐洲國家就決定，利用字節中閑置的最高位編入新的符號。比如，法語中的é的編碼為130（二進制10000010）。這樣?來，這些歐洲國家使用的編碼體系，可以表示最多256個符號。但是，這里又出現了新的問題。不同的國家有不同的字母，因此，哪怕它們都使用256個符號的編碼方式，代表的字母卻不一樣。比如，130在法語編碼中代表了é，在希伯來語編碼中卻代表了字母Gimel，在俄語編碼中又會代表另?個符號。但是不管怎樣，所有這些編碼方式中，0--127表示的符號是一樣的，不一樣的只是128--255的這一段。
至于亞洲國家的文字，使用的符號就更多了，漢字就多達10萬左右。一個字節只能表示256種符號，肯定是不夠的，就必須使用多個字節表達?個符號。比如，簡體中文常見的編碼方式是GB2312，使用兩個字節表示一個漢字，所以理論上最多可以表示256x25=65536個符號。

后來為了使C語言適應國際化，C語言的標準中不斷加入了國際化的支持。比如：加入和寬字符的類型wchar_t 和寬字符的輸入和輸出函數，加入和<locale.h>頭文件，其中提供了允許程序員針對特定地區（通常是國家或者說某種特定語言的地理區域）調整程序行為的函數。

4.1.1<locale.h>本地化

<locale.h>提供的函數用于控制C語言標準庫中對于不同地區會產生不一樣行為的部分

在標準中可以，以來地區的部分有以下幾項：

1.數字量的格式

2.貨幣量的格式

3.字符集

4.日期和時間的表示形式

4.1.2類項

通過修改地區，程序可以改變它的行為來適應世界的不同地區。但是地區的改變可能會影響庫的許多部分，其中一部分可能是我們不希望改變的。所以C語言支持針對不同的類項進行修改，下面是一宏，指定一個類項:

LC_COLLATE//影響字符串比較函strcoll()和strxfrm()
LC_CTYPE//影響字符串處理函數
LC_MONETARY//影響貨幣形式
LC_NUMERIC//影響printf的數字格式
LC_TIME//影響時間格式strftime()和wcsftime()
LC_ALL//針對所有類項修改

4.1.3 setlocale函數

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

setlocale函數用來修改當前地區，可以針對一個類項修改，也可以針對所有類項。

setlocale的第一個參數可以是前面說明的類項的中的一個，那么每次只會影響一個類項，如果第一個參數是LC_ALL，就會影響所有類項。

C語言標準給第二個參數僅定義了兩個可能的取值：“C” 和 “”。

在任意程序執行開始，都會隱藏執行調用:

setlocale(LC_ALL,"C");

當地區設置為“C”時，庫函數按正常方式執行，小數點就是一個點。

當程序執行起來后想改地區，就只能顯示調用setlocale函數。用“ ”作為第二個參數，調用setlocale函數就可以切換到本地模式，這種模式下程序會適應本地環境。比如：切換到我們的本地模式后就會支持寬字符（漢字）的輸出等。

setlocale(LC_ALL," ");//切換到本地模式

其中setlocale的返回值是一個字符串，表示格式設置好了，如果調用失敗，返回NULL

setlocale：可以用來查詢當地地區，這時，第二個參數是NULL

int main()
{char* loc;loc = setlocale(LC_ALL, NULL);printf("默認本地信息是：%s\n", loc);loc = setlocale(LC_ALL, "");printf("默認本地信息是：%s\n", loc);return 0;
}

4.1.4寬字符的打印

那如果想在屏幕上打印寬字符，怎么打印呢？

寬字符打印要用wprintf,打印字符：%lc,打印字符串：%ls

寬字符的字面量必須加上前綴L，前綴L在單引號前，表示寬字符，如果不加就會當成窄字符

從輸出結果看，我們發現一個普通字節占一個字符的位置，但是打印一個漢字字符，占用兩個字符的位置，那么我們如果要在貪吃蛇中使用寬字符，就要處理好地圖上坐標的計算

4.1.5地圖坐標

我們可以假設實現一個棋盤27行，58列的棋盤

4.2蛇身和食物

初始化狀態，假設蛇的長度是5，蛇的每個節點是●，在固定的一個坐標處，比如（24,5）處開始出現蛇，連續五個節點。

注：蛇的每個節點的x坐標必須是2的倍數，否則可能出現蛇的一個節點有一半出現在墻內，另一半出現在墻外的現象，坐標不好對齊。

關于食物，就是在墻體內隨機生成一個坐標（x必須是2的倍數），坐標不能和蛇的身體重合，然后打印★

4.3數據結構設計

在游戲運行過程中，蛇每吃一次食物，蛇的身體就會變長一節如果我們使用鏈表儲存蛇的信息，那么蛇的每一節其實就是鏈表的一個節點，每個節點只要記錄好蛇身節點在地圖上的坐標就行，所以蛇的節點結構如下：

//貪吃蛇身節點的定義
typedef struct SnackNode
{int x;int y;struct SanckNode* next;
}SnackNode,*pSnackNode;

要管理整條貪吃蛇，我們可以再封裝一個Sanck的結構體來維護整條蛇

//貪吃蛇
typedef struct Snack
{pSnackNode pSnack;//蛇身體pSnackNode pfood;//食物出現的位置enum DIRECTION Dir;//蛇下一歩要走的方向enum GAME_STATE State;//游戲狀態int Sore;//總分數int foodWeight;//每一個食物的分數int SleepTime;//睡眠時間（速度）
}Snack,*pSnack;
//方向
enum DIRECTION
{UP = 1,DOWN,LEFT,RIGHT
};
//游戲狀態
enum GAME_STATE
{OK,//游戲正常運行KILL_BY_WALL,//撞墻死了KILL_BY_SELF,//咬到自己END_NOMAL//正常結束
};

4.4游戲流程設計

五：核心邏輯，代碼分析實現

5.1代碼主邏輯

void test()
{int ch = 0;srand((unsigned int)time(NULL));//根據時間產生隨機值do{//創建貪吃蛇Snack snack = { 0 };//游戲主邏輯GameStart(&snack);GameRun(&snack);GameEnd(&snack);SetPos(20, 15);printf("再來一局嗎？（Y/N）:");ch = getchar();getchar();//清理'\n'} while (ch == 'Y' || ch == 'y');SetPos(0, 27);}
int main()
{//修改當前地區為本地模式，為了支持中文寬字符的打印setlocale(LC_ALL, "");//代碼測試test();return 0;
}

5.2游戲開始

void GameStart(pSnack ps)
{//設置控制臺窗口大小，30行，100列//mode為DOS命令system("mode con cols=100 lines=30");//設置cmd窗口的名稱system("title 貪吃蛇");//獲取標準輸出的句柄（用于標識不同設備的數值）HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//隱藏光標CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//獲取控制臺光標信息CursorInfo.bVisible = false;//隱藏光標SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//設置控制臺光標狀態//打印歡迎界面WelcomToGame();//打印地圖CreatMap();//初始化蛇InitSnack(ps);//創建第一個食物CreatFood(ps);}

5.2.1打印歡迎界面

在游戲正式開始之前，做一些功能的提醒

//打印歡迎界面
void WelcomToGame()
{SetPos(40, 15);printf("歡迎來到貪吃蛇小游戲");SetPos(40, 25);system("pause");//暫停，按任意鍵繼續system("cls");//清理屏幕信息SetPos(25, 12);printf("用↑，↓，←，→分別控制蛇的運動，F3為加速，F4為減速\n");SetPos(25, 13);printf("加速將獲得更高的分數");SetPos(40, 25);system("pause");system("cls");getchar();
}

5.2.2創建地圖

創建地圖就是把墻打印出來，，因為是寬字符的打印，所以用wprintf函數，打印格式串前使用L

打印地圖的關鍵是算好坐標，才能在想要的位置打印墻體

#define WALL L'■'

創建地圖函數CreatMap

void CreatMap()
{int i = 0;//上（0，0）-（56，0）SetPos(0, 0);for (i = 0; i < 58; i+=2){wprintf(L"%lc", WALL);}//下（0，26）-（56，26）SetPos(0, 26);for (i = 0; i < 58; i+=2){wprintf(L"%lc", WALL);}//左//x是0，y是從1開始增長for (i = 1; i < 26; i++){SetPos(0, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//右for (i = 1; i < 26; i++){SetPos(56, i);wprintf(L"%lc", WALL);}
}

5.2.3初始化蛇身

設蛇最開始的長度是5，每節對應鏈表的一個節點，蛇身的每個節點都有自己的坐標。

創建5個節點，然后將每個節點存放在鏈表中進行管理。創建完蛇身后，將蛇的每個節點打印在了屏幕上。再設置當前游戲的狀態，蛇移動的速度，默認的方向，初始狀態，蛇的狀態，每個食物的分數。

蛇身打印的寬字符：

#define BODY L'●'

初始化蛇身InitSnack

//初始化蛇
#define POS_X 24
#define POS_Y 5void InitSnack(pSnack ps)
{pSnackNode cur = NULL;int i = 0;//創建蛇身節點，并初始化坐標//頭插for (i = 0; i < 5; i++){//創建蛇身的節點cur = (pSnackNode)malloc(sizeof(SnackNode));if (cur == NULL){perror("InitSnack()::fail");return;}//設置坐標cur->next = NULL;cur->x = POS_X + i * 2;cur->y = POS_Y;//頭插法if (ps->pSnack == NULL){ps->pSnack = cur;}else{cur->next = ps->pSnack;ps->pSnack = cur;}}//打印蛇身cur = ps->pSnack;while (cur){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}//初始化其他貪吃蛇數據ps->SleepTime = 200;ps->Sore = 0;ps->foodWeight = 10;ps->State = OK;ps->Dir = RIGHT;ps->pfood = NULL;
}

5.2.4創建第一個食物

先隨機生成食物的坐標

? ? ? ? x必須是2的倍數

? ? ? ? 食物的坐標不能和蛇身的每個節點坐標重合

創建食物節點，打印食物

食物打印的寬字符：

#define FOOD L'★'

創建食物的函數CreatFood

}
//創建第一個食物
void CreatFood(pSnack ps)
{int x = 0;int y = 0;
again://產生的x坐標應該是2的倍數，這樣蛇吃食物時，食物和蛇才可能對齊do{x = rand() % 53 + 2;//2~54y = rand() % 25 + 1;//1~25} while(x%2!=0);//獲取蛇頭指針pSnackNode cur = ps->pSnack;while (cur){if (cur->x == x && cur->y == y){goto again;}cur = cur->next;}pSnackNode pFood = (pSnackNode)malloc(sizeof(SnackNode));//創建食物if (pFood == NULL){perror("malloc  failed");return;}pFood->x = x;pFood->y = y;SetPos(x, y);wprintf(L"%lc", FOOD);ps->pfood = pFood;
}

5.3游戲運行

游戲運行時，右側打印幫助信息，提示玩家

根據游戲狀態檢查游戲是否繼續，如果是OK，游戲繼續，否則游戲結束

如果游戲繼續，就是檢查按鍵情況，確定蛇下一步的方向，或者是加速減速，是否暫停或者是退出游戲

確定了蛇的方向，蛇就可以繼續移動了

//游戲運行
void GameRun(pSnack ps)
{//右側打印信息PrintHelpInfo();do{SetPos(64, 10);printf("得分：%d ", ps->Sore);printf("每個食物的得分：%d", ps->foodWeight);//按鍵為向上，且蛇頭不向下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_LEFT) && ps->Dir != RIGHT){ps->Dir = LEFT;}else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->Dir != LEFT){ps->Dir = RIGHT;}//空格，暫停鍵else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){pause();}else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)){ps->State = END_NOMAL;}//加速，但是加速也不能一直加，要有一個最高值else if (KEY_PRESS(VK_F3)){if (ps->SleepTime >= 50){ps->SleepTime -= 20;ps->foodWeight += 10;}}else if (KEY_PRESS(VK_F4)){if (ps->SleepTime <350){ps->SleepTime += 30;ps->foodWeight -= 10;if (ps->SleepTime == 350)ps->foodWeight = 1;}}//蛇每次一定要休眠，時間越短，移動速度越快Sleep(ps->SleepTime);SnackMove(ps);} while(ps->State == OK);}

5.3.1暫停

//暫停
void pause()
{while (1){Sleep(100);if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){break;}}
}

5.3.2 PrintHelpInfo

// 右側幫助信息
void PrintHelpInfo()
{SetPos(64, 12);printf("不能穿墻，不能咬到自己");SetPos(64, 13);printf("用↑↓←→分別控制蛇的運動");SetPos(64, 14);printf("F3為加速，F4為減速");SetPos(64, 15);printf("ESC：退出游戲，Space：暫停游戲");}

5.3.3蛇身移動

先創建下一個節點，根據移動方向，蛇身移動到下一個位置的坐標

確定了下一個位置后，看下一個位置是否是食物（NextFood）,是食物就做吃食物的處理（EatFood），不是食物（NoFood）就做前進一步的處理?。

蛇身移動后，判斷此次移動是否會造成撞墻（KillByWall）或者撞上蛇自身（KillBySelf）,從而影響游戲狀態??

//蛇的移動
void SnackMove(pSnack ps)
{//創建下一個節點pSnackNode pNextNode = (pSnackNode)malloc(sizeof(SnackNode));if (pNextNode == NULL){perror("SnackMove malloc fail");return;}pNextNode->next = NULL;//確定下一個節點的坐標，蛇頭的坐標和方向確定switch (ps->Dir){case UP:{pNextNode->x = ps->pSnack->x;pNextNode->y = ps->pSnack->y - 1;}break;case DOWN:{pNextNode->x = ps->pSnack->x;pNextNode->y = ps->pSnack->y + 1;}break; case LEFT:{pNextNode->x = ps->pSnack->x-2;pNextNode->y = ps->pSnack->y;}break;case RIGHT:{pNextNode->x = ps->pSnack->x+2;pNextNode->y = ps->pSnack->y;}break;}//如果下一個節點是食物if (NextFood(pNextNode, ps)){EatFood(pNextNode, ps);}else{NoFood(pNextNode, ps);}KillByWall(ps);KillBySelf(ps);
}

5.3.3.1NextFood? ? ? ?

//判斷下一個是不是食物
int NextFood(pSnackNode psn, pSnack ps)
{//psn是下一個節點的地址//ps是維護蛇的指針return (psn->x == ps->pfood->x)&&(psn->y == ps->pfood->y);
}

5.3.3.2 EatFood

//吃食物
void EatFood(pSnackNode psn, pSnack ps)
{//頭插法psn->next = ps->pSnack;ps->pSnack = psn;pSnackNode cur = ps->pSnack;while (cur){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}ps->Sore += ps->foodWeight;//釋放食物節點free(ps->pfood);//再建立新的食物CreatFood(ps);
}

5.3.3.3 NoFood

將下一個節點插入蛇的身體，并將蛇身最后一個節點打印為空格，放棄蛇身的最后一個節點

//不吃食物
void NoFood(pSnackNode psn, pSnack ps)
{//頭插法psn->next = ps->pSnack;ps->pSnack = psn;pSnackNode cur = ps->pSnack;//打印蛇while (cur->next->next){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}//最后一個位置打印空格SetPos(cur->next->x, cur->next->y);printf("  ");//要打印兩個空格free(cur->next);cur->next = NULL;
}
int  KillByWall(pSnack ps)
{if ((ps->pSnack->x == 0)|| (ps->pSnack->x == 56)|| (ps->pSnack->y == 0)|| (ps->pSnack->y == 26)){ps->State = KILL_BY_WALL;return 1;}return 0;
}

5.3.3.4KillByWall

int  KillByWall(pSnack ps)
{if ((ps->pSnack->x == 0)|| (ps->pSnack->x == 56)|| (ps->pSnack->y == 0)|| (ps->pSnack->y == 26)){ps->State = KILL_BY_WALL;return 1;}return 0;
}

5.3.3.5KillBySelf

int  KillBySelf(pSnack ps)
{pSnackNode cur = ps->pSnack->next;while (cur){if ((ps->pSnack->x == cur->x)&& (ps->pSnack->y == cur->y)){ps->State = KILL_BY_SELF;return 1;}cur = cur->next;}return 0;
}

5.4游戲結束

游戲狀態不再是OK時，要告知游戲結束的原因，并釋放蛇身節點

//游戲結束
void GameEnd(pSnack ps)
{pSnackNode cur = ps->pSnack->next;SetPos(24, 12);switch (ps->State){case END_NOMAL:printf("您主動退出");break;case KILL_BY_SELF:printf("您撞到自己了，游戲結束");break;case KILL_BY_WALL:printf("您撞墻了，游戲介紹");break;}//釋放蛇節點while (cur){pSnackNode del = cur;cur = cur->next;free(del);}free(ps->pfood);ps->pfood = NULL;
}