C语言-链表实现贪吃蛇控制台游戏

使用C语言和链表实现贪吃蛇游戏

一、引言

贪吃蛇游戏是一个经典的游戏，它的玩法简单而富有挑战性。在这个博客中，我将分享如何使用C语言和链表数据结构来自主实现贪吃蛇游戏。我会详细介绍游戏的设计思路、编码过程、遇到的问题及解决方案，并分享我的心得体会。

二、游戏设计

需求分析

游戏界面：虽然C语言本身并不直接支持图形界面，但我们可以使用文本模式来模拟游戏界面。由于打印符号为宽字符消耗两个字符,所以应计划好行列的字符数,调整界面和游戏地图大小.
游戏逻辑：贪吃蛇的移动、食物的生成、碰撞检测等。
用户交互：通过键盘控制贪吃蛇的移动方向。

数据结构选择

使用链表来表示贪吃蛇，其中每个节点代表蛇身的一个部分。链表的头部代表蛇头，尾部代表蛇尾。为了简单实现选择头插方式延长蛇身。

算法设计
碰撞检测：检查蛇头是否碰到游戏边界或蛇身的其他部分。
食物生成：随机生成食物的位置，并检查是否与蛇身重叠。

涉及的头文件(.h)和宏定义

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>#define POS_X 24
#define POS_Y 5#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'

三、编码实现(snake.c)

定义数据结构(.h)

//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;

其它声明和枚举类型(.h)

//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,KILL_BY_WALL,KILL_BY_SELF,END_NORMAL
};//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针struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//typedef struct SnakeNode* pSnakeNode;

初始化游戏

//初始化
void GameStart(pSnake ps)
{//0.先设置窗口大小,再隐藏光标system("mode con cols=100 lines=30");system("title 贪吃蛇");HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//隐藏光标操作CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;GetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); //获取控制台光标信息CursorInfo.bVisible = false;                //隐藏控制台光标SetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); //设置控制台光标状态// 1.打印游戏环境界面＋2.功能介绍WelcomeToGame();// 3.绘制地图CreateMap();// 4.创建蛇InitSnake(ps);// 5.创建食物CreateFood(ps);
}

列好框架,依次实现函数

//1.打印游戏环境界面＋2.功能介绍
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,按F4减速\n");SetPos(42, 15);wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");SetPos(42, 20);system("pause");system("cls");
}//3.绘制地图
void CreateMap()
{//上for (int i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//下SetPos(0, 26);for (int i = 0; i < 29; i++){wprintf(L"%lc", WALL);}//左for (int i = 1; i < 26; i++){SetPos(0, i);wprintf(L"%lc", WALL);}//右for (int i = 1; i < 26; i++){SetPos(56, i); wprintf(L"%lc", WALL);}
}// 4.创建蛇
void InitSnake(pSnake ps)
{pSnakeNode cur = NULL;for (int i = 0; i < 5; i++){cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));if (cur == NULL){perror("InitSnake()::malloc()"); return;}cur->next = NULL;cur->x = POS_X + 2 * i;cur->y = POS_Y;//头插法if (ps->_pSnake == NULL){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->_status = OK;ps->_sleep_time = 200;//毫秒
}// 5.创建食物
void CreateFood(pSnake ps)
{int x = 0;int y = 0;//随机x为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的坐标不可和蛇的身体冲突pSnakeNode cur = ps->_pSnake;while (cur){if (x == cur->x && y == cur->y){goto again;}cur = cur->next;}//创建食物的节点pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));if (pFood == NULL){perror("CreateFood()::malloc()");return;}pFood->x = x;pFood->y = y;pFood->next = NULL;SetPos(x, y);wprintf(L"%lc", FOOD);ps->_pFood = pFood;
}

打印操作提示信息

//打印帮助信息
void PrintHelpInfo()
{SetPos(64, 14);wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");SetPos(64, 15);wprintf(L"%ls", L"用 ↑ . ↓ . ← . → 来控制蛇的移动");SetPos(64, 16);wprintf(L"%ls", L"按F3加速,按F4减速");SetPos(64, 17);wprintf(L"%ls", L"按ESC退出游戏,按空格暂停游戏");SetPos(64, 19);wprintf(L"%ls", L"小志@Dreamboat 制作");
}

游戏进行逻辑

//游戏运行逻辑
void GameRun(pSnake ps)
{//打印帮助信息PrintHelpInfo();do{//打印总分数和食物的分值SetPos(64, 10);printf("总分数:%d\n", ps->_score);SetPos(64, 11);printf("当前食物分数:%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_LEFT) && ps->_dir != RIGHT){ps->_dir = LEFT;}else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT){ps->_dir = RIGHT;}else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE)){ps->_status = END_NORMAL;}else if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){Pause();}else if (KEY_PRESS(VK_F3)){//加速if (ps->_sleep_time > 80){ps->_sleep_time -= 30;ps->_food_weight += 2;}}else if (KEY_PRESS(VK_F4)){//减速if (ps->_food_weight > 2){ps->_sleep_time += 30;ps->_food_weight -= 2;}}//蛇走一步的过程SnkaeMove(ps);Sleep(ps->_sleep_time);} while (ps->_status == OK);
}

依次实现函数内容

碰撞检测和食物生成

碰撞检测：遍历链表，检查蛇头是否与其他节点重叠或超出游戏边界。
食物生成：随机生成一个坐标，并检查是否与蛇身重叠，若重叠则重新生成。

#define KEY_PRESS(vk)  ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
//暂停
void Pause()
{while (1){Sleep(200); if (KEY_PRESS(VK_SPACE)){break;}}
}//下一个坐标是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}//吃到食物
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{//头插法ps->_pFood->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = ps->_pFood;//释放下一个位置的节点free(pn);pn = NULL;pSnakeNode cur = ps->_pSnake;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);
}//下一位置没吃食物
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{//头插法pn->next = ps->_pSnake;ps->_pSnake = pn;pSnakeNode cur = ps->_pSnake;while (cur->next->next != NULL){SetPos(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", BODY);cur = cur->next;}//把最后一个节点打印成空格SetPos(cur->next->x, cur->next->y);printf("  ");//释放节点free(cur->next);cur->next = NULL;
}//检测蛇是否撞墙
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;}
}//检测蛇是否撞自己
void KillBySelf(pSnake ps)
{pSnakeNode 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;}
}//蛇走一步的过程
void SnkaeMove(pSnake ps)
{//创建节点,表示蛇即将就到的下一个节点pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));if (pNextNode == NULL){perror("SnakeMove()::malloc()");return;}switch (ps->_dir){case UP:pNextNode->x = ps->_pSnake->x;pNextNode->y = ps->_pSnake->y - 1;break;case DOWN:pNextNode->x = ps->_pSnake->x;pNextNode->y = ps->_pSnake->y + 1;break;case LEFT:pNextNode->x = ps->_pSnake->x - 2;pNextNode->y = ps->_pSnake->y;break;case RIGHT:pNextNode->x = ps->_pSnake->x + 2;pNextNode->y = ps->_pSnake->y;break;}//检测下一个坐标是否是食物if (NextIsFood(pNextNode, ps)){EatFood(pNextNode, ps);}else{NoFood(pNextNode, ps);}//检测蛇是否撞墙KillByWall(ps);//检测蛇是否撞自己KillBySelf(ps);
}

游戏善后处理

//游戏善后工作
void GameEnd(pSnake ps)
{SetPos(24, 12);switch (ps->_status){case END_NORMAL:wprintf(L"您主动结束游戏\n");break;case KILL_BY_WALL:wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");break;case KILL_BY_SELF:wprintf(L"您撞到自己,游戏结束\n");break;}//释放蛇身链表pSnakeNode cur = ps->_pSnake;while (cur){pSnakeNode del = cur;cur = cur->next;free(del);}
}

四、test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <locale.h>
#include "snake.h"//完成的是游戏的测试逻辑
void test()
{int ch = 0;do{system("cls");//创建贪吃蛇Snake snake = { 0 };//初始化游戏//1. 打印环境界面//2. 功能介绍//3. 绘制地图//4. 创建蛇//5. 创建食物//6. 设置游戏的相关信息GameStart(&snake);//运行游戏GameRun(&snake);//检测是否有按键被按下while (_kbhit()){// 使用 _getch() 获取按下的键，不阻塞程序_getch();// 处理按键事件，可以根据需要进行相应的操作}//结束游戏 - 善后工作GameEnd(&snake);SetPos(20, 15);printf("再来一局吗?(Y/N):");ch = getchar();while (getchar() != '\n');} while (ch == 'Y' || ch == 'y');SetPos(0, 27);
}int main()
{//设置适配本地环境setlocale(LC_ALL, "");srand((unsigned int)time(NULL));test();return 0;
}

别忘记函数在头文件中的声明哦.

五、收获与心得体会

通过编写贪吃蛇游戏，我深入了解了链表数据结构的操作和应用，提高了自己的编程能力。同时，我也学会了如何在限制条件下（如文本模式）设计和实现游戏。在解决问题的过程中，我体会到了编程的乐趣和挑战性。