在編程的世界里，控制臺不僅僅是輸出文本信息的工具，通過巧妙的代碼設計，我們還能在其中創造出充滿趣味的動態畫面。本文將帶領大家使用 C 語言打造一個創意控制臺下雨動畫特效，利用 ASCII 字符模擬雨滴下落的過程，為單調的控制臺增添一份靈動與趣味。
一、實現思路
實現控制臺下雨動畫特效，主要圍繞以下幾個核心步驟展開：
- 定義雨滴狀態：使用結構體來存儲每一滴雨滴的位置、下落速度等信息，方便后續對雨滴進行管理和更新。
- 初始化雨滴：在程序開始時，隨機生成一定數量的雨滴，并為它們設置初始位置和下落速度。
- 繪制雨滴：根據雨滴的當前狀態，在控制臺相應位置輸出表示雨滴的 ASCII 字符，呈現雨滴下落的視覺效果。
- 更新雨滴狀態：不斷改變雨滴的位置，模擬下落過程。當雨滴到達控制臺底部時，重新設置其位置，實現循環下落的效果。
- 控制動畫節奏：通過設置合適的時間間隔，控制雨滴下落的速度和動畫的流暢度，讓下雨效果更加逼真。
二、代碼實現詳解
1. 引入頭文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <windows.h> // 用于Windows系統控制臺操作
stdio.h：提供標準輸入輸出函數，如printf用于在控制臺輸出雨滴。stdlib.h：包含內存分配、隨機數生成等函數，用于初始化雨滴狀態和動態內存管理。time.h：用于獲取系統時間，作為隨機數種子，使每次運行程序時雨滴的初始狀態不同。windows.h：在 Windows 系統下，用于控制臺相關操作，如設置光標位置、清屏等。若在 Linux 或 macOS 系統，需使用其他函數實現類似功能，后續會進行說明。
2. 定義雨滴結構體
#define WIDTH 80 // 控制臺寬度
#define HEIGHT 25 // 控制臺高度
#define NUM_RAIN 100 // 雨滴數量typedef struct {int x; // 雨滴x坐標int y; // 雨滴y坐標int speed; // 雨滴下落速度
} Raindrop;
- 定義了
WIDTH和HEIGHT常量，分別表示控制臺的寬度和高度，方便控制雨滴的顯示范圍。 NUM_RAIN常量指定了雨滴的總數。Raindrop結構體用于存儲每一滴雨滴的信息，包括在控制臺中的x坐標、y坐標以及下落速度。
3. 初始化雨滴函數
void init_raindrops(Raindrop raindrops[]) {srand(time(NULL));for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].x = rand() % WIDTH;raindrops[i].y = 0;raindrops[i].speed = rand() % 3 + 1; // 速度范圍1 - 3}
}
init_raindrops函數接受一個Raindrop類型的數組作為參數。- 使用
time(NULL)作為隨機數種子，確保每次運行程序時雨滴的初始位置和速度都不相同。 - 通過循環為每一滴雨滴隨機生成在控制臺寬度范圍內的
x坐標，初始y坐標設為 0（從控制臺頂部開始下落），并隨機賦予 1 到 3 之間的速度。
4. 繪制雨滴函數
void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]) {COORD pos; // 用于設置光標位置HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 獲取控制臺句柄system("cls"); // 清屏for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {pos.X = raindrops[i].x;pos.Y = raindrops[i].y;SetConsoleCursorPosition(hConsole, pos); // 設置光標位置printf("|"); // 輸出雨滴}
}
draw_raindrops函數用于在控制臺繪制雨滴。- 通過
GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE)獲取控制臺句柄，使用system("cls")清屏，清除上一幀的雨滴。 - 遍歷雨滴數組，利用
SetConsoleCursorPosition函數設置光標的位置到每一滴雨滴對應的坐標處，然后輸出|字符模擬雨滴。
5. 更新雨滴狀態函數
void update_raindrops(Raindrop raindrops[]) {for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].y += raindrops[i].speed;if (raindrops[i].y >= HEIGHT) {raindrops[i].y = 0;raindrops[i].x = rand() % WIDTH;}}
}
update_raindrops函數用于更新每一滴雨滴的狀態。- 通過循環，根據每滴雨滴的速度增加其
y坐標，模擬下落過程。 - 當雨滴的
y坐標超出控制臺高度時，將其y坐標重新設為 0（回到頂部），并隨機生成新的x坐標，實現雨滴循環下落的效果。
6. 主函數
int main() {Raindrop raindrops[NUM_RAIN];init_raindrops(raindrops);while (1) {draw_raindrops(raindrops);update_raindrops(raindrops);Sleep(50); // 控制動畫速度，單位毫秒}return 0;
}
- 在
main函數中，首先定義了一個Raindrop類型的數組raindrops，用于存儲所有雨滴的信息。 - 調用
init_raindrops函數初始化雨滴。 - 通過一個無限循環，不斷調用
draw_raindrops函數繪制雨滴，調用update_raindrops函數更新雨滴狀態，并使用Sleep(50)函數控制每次循環的時間間隔為 50 毫秒，從而控制動畫的速度，使下雨效果更加自然流暢。
7. Linux 或 macOS 系統適配
如果要在 Linux 或 macOS 系統上運行該程序，需要對與 Windows 控制臺操作相關的代碼進行修改。
- 清屏操作：將
system("cls")替換為system("clear")。 - 設置光標位置：在 Linux 或 macOS 系統中，可以使用 ANSI 轉義序列來設置光標位置，定義如下函數：
#include <unistd.h>void set_cursor_position(int x, int y) {printf("\033[%d;%dH", y, x);
}
然后將draw_raindrops函數中設置光標位置的部分修改為：
void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]) {system("clear"); // 清屏for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {set_cursor_position(raindrops[i].x, raindrops[i].y);printf("|"); // 輸出雨滴}
}
同時，由于 Linux 和 macOS 系統中沒有Sleep函數，需要使用usleep函數（單位為微秒）來控制動畫速度，將Sleep(50)修改為usleep(50000)（50 毫秒 = 50000 微秒）。
三、完整代碼
Windows 系統版本
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>#define WIDTH 80
#define HEIGHT 25
#define NUM_RAIN 100typedef struct {int x;int y;int speed;
} Raindrop;void init_raindrops(Raindrop raindrops[]);
void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]);
void update_raindrops(Raindrop raindrops[]);void init_raindrops(Raindrop raindrops[]) {srand(time(NULL));for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].x = rand() % WIDTH;raindrops[i].y = 0;raindrops[i].speed = rand() % 3 + 1;}
}void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]) {COORD pos;HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);system("cls");for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {pos.X = raindrops[i].x;pos.Y = raindrops[i].y;SetConsoleCursorPosition(hConsole, pos);printf("|");}
}void update_raindrops(Raindrop raindrops[]) {for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].y += raindrops[i].speed;if (raindrops[i].y >= HEIGHT) {raindrops[i].y = 0;raindrops[i].x = rand() % WIDTH;}}
}int main() {Raindrop raindrops[NUM_RAIN];init_raindrops(raindrops);while (1) {draw_raindrops(raindrops);update_raindrops(raindrops);Sleep(50);}return 0;
}
Linux 或 macOS 系統版本
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>#define WIDTH 80
#define HEIGHT 25
#define NUM_RAIN 100typedef struct {int x;int y;int speed;
} Raindrop;void init_raindrops(Raindrop raindrops[]);
void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]);
void update_raindrops(Raindrop raindrops[]);
void set_cursor_position(int x, int y);void init_raindrops(Raindrop raindrops[]) {srand(time(NULL));for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].x = rand() % WIDTH;raindrops[i].y = 0;raindrops[i].speed = rand() % 3 + 1;}
}void set_cursor_position(int x, int y) {printf("\033[%d;%dH", y, x);
}void draw_raindrops(Raindrop raindrops[]) {system("clear");for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {set_cursor_position(raindrops[i].x, raindrops[i].y);printf("|");}
}void update_raindrops(Raindrop raindrops[]) {for (int i = 0; i < NUM_RAIN; i++) {raindrops[i].y += raindrops[i].speed;if (raindrops[i].y >= HEIGHT) {raindrops[i].y = 0;raindrops[i].x = rand() % WIDTH;}}
}int main() {Raindrop raindrops[NUM_RAIN];init_raindrops(raindrops);while (1) {draw_raindrops(raindrops);update_raindrops(raindrops);usleep(50000);}return 0;
}
將上述對應系統的代碼保存為.c文件（如rain_animation.c），使用gcc編譯器進行編譯。例如在命令行中輸入gcc rain_animation.c -o rain_animation，生成可執行文件后運行，就能在控制臺欣賞到精彩的下雨動畫特效了。通過這個項目，我們不僅掌握了 C 語言在控制臺動畫方面的應用，還了解了不同操作系統下控制臺操作的差異，為今后更多創意編程項目打下堅實基礎。
![[Vue]編程式導航](http://pic.xiahunao.cn/[Vue]編程式導航)
)
-對稱加密（DES、AES、3DES、Blowfish、Twofish）一篇了解所有主流對稱加密，輕松上手使用。)
