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文章目录

1.引言
2.运行图
2.涉及知识
3 Windows API
- 3.1 控制台
- 3.2 控制台屏幕坐标
- 3.3 操作句柄
- 3.4 控制台屏幕光标
- 3.5 监视按键
4. 设计说明
5. 完整代码

1.引言

使⽤C语⾔在Windows环境的控制台中模拟实现经典⼩游戏贪吃蛇
实现基本的功能：

贪吃蛇地图绘制
蛇吃⻝物的功能（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

2.运行图

游戏指引页面
在这里插入图片描述

游戏页面

2.涉及知识

指针；
动态内存；
结构体；
locale本地化字符格式；
#define宏；
srand()、time()、rand()；
枚举；
单链表；
Windows API。

3 Windows API

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），可以帮应⽤程式达到开启视窗、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 API 函数。WIN32 API也就是Microsoft Windows 32位平台的应⽤程序编程接⼝。

3.1 控制台

平常运⾏起来的⿊框程序其实就是控制台程序，可以使⽤cmd命令来设置控制台窗⼝的⻓宽：设置控制台窗⼝的⼤⼩。

mode con cols=100 lines=30

通过命令设置控制台窗⼝的名字：

title 贪吃蛇

3.2 控制台屏幕坐标

COORD 是Windows API中定义的⼀种结构，表⽰⼀个字符在控制台屏幕上的坐标。

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

控制台窗⼝的坐标如下所⽰，横向的是X轴，从左向右依次增⻓，纵向是Y轴，从上到下依次增⻓。

3.3 操作句柄

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。

// 原型
HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

例：

// 获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
HANDLE stdOutputHandle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

官方文档：GetStdHandle 函数

3.4 控制台屏幕光标

可以指定控制台屏幕缓冲区的光标⼤⼩和可⻅性的信息。

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

// 原型
BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput,PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);

官方文档：GetConsoleCursorInfo 函数

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

官方文档：SetConsoleCursorInfo 函数

例：

HANDLE stdOutputHandle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
CONSOLE_CURSOR_INFO consoleCursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(stdOutputHandle , &consoleCursorInfo);//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

===================================================================

设置指定控制台屏幕缓冲区中的光标位置，我们将想要设置的坐标信息放在COORD类型的pos中，调⽤SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。

// 原型
BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(HANDLE hConsoleOutput,COORD pos
);

官方文档：SetConsoleCursorPosition 函数

例：

COORD pos = { 10, 5 };
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
HANDLE stdOutputHandle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为pos
SetConsoleCursorPosition(stdOutputHandle , pos);

3.5 监视按键

获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型如下：

SHORT GetAsyncKeyState(int vKey
);

官方文档：getAsyncKeyState 函数 (winuser.h))

键值表：虚拟键代码

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。

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.

例：

// 用宏比较方便
#define KEY_PRESSED(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )

使用这个宏，先到虚拟键代码表去找对应键值，比如 ↑（上箭头 UP ARROW key），在表中说明常量为VK_UP，值是0x26，则这么使用这个宏就可以监测到上箭头是否被按下：

KEY_PRESSED(VK_UP); 或者 KEY_PRESSED(0x26);

4. 设计说明

在游戏地图上，我们打印墙体使⽤宽字符：□，打印蛇身体使⽤宽字符●，打印蛇头使用宽字符■，打印⻝物使⽤宽字符★，宽字符即占两个字节大小的字符，在控制台屏幕占的位置也是比正常键盘敲的字符大一倍。

由于宽字符引入，就不得不设置本地化字符。过去C语⾔并不适合⾮英语国家（地区）使⽤，后来为了使C语⾔适应国家化，C语⾔的标准中不断加⼊了国际化的⽀持。⽐如：加⼊和宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输⼊和输出函数，加⼊和<locale.h>头⽂件，其中提供了允许程序员针对特定地区（通常是国家或者说某种特定语⾔的地理区域）调整程序⾏为的函数。

<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。
在标准可以中，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

setlocale函数

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

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
• LC_CTYPE
• LC_MONETARY
• LC_NUMERIC
• LC_TIME
• LC_ALL - 针对所有类项修改

setlocale 函数⽤于修改当前地区，可以针对⼀个类项修改，也可以针对所有类项。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"和” "。
在任意程序执⾏开始，都会隐藏式执⾏调⽤。

当地区设置为"C"时，库函数按正常⽅式执⾏：

setlocale(LC_ALL, "C");

当程序运⾏起来后想改变地区，就只能显⽰调⽤setlocale函数。⽤" "作为第2个参数，调⽤setlocale函数就可以切换到本地模式，这种模式下程序会适应本地环境。⽐如：切换到我们的本地模式后就⽀持宽字符（汉字）的输出：

setlocale(LC_ALL, " "); // 切换到本地环境

宽字符打印：

wchar_t ch1 = L'●';
wchar_t ch2 = L'★';
wprintf(L"%c\n", ch1);
wprintf(L"%c\n", ch2);

5. 完整代码

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "snake.h"void game() {// 1.创建一条贪吃蛇Snake snake = { NULL };// 2.游戏开始（初始化）Init(&snake);// 3.游戏进行Play(&snake);// 4.游戏结束GameOver(&snake);
}int main() {// 1.本地化字符格式setlocale(LC_ALL, "");// 2.游戏逻辑game();return 0;
}

snake.h

#pragma once#include <stdio.h> // 标准输入输出
#include <locale.h> // 本地化格式
#include <stdlib.h> // 动态内存、system()
#include <Windows.h> // Windows API
#include <stdbool.h> // 布尔值
#include <time.h> // 时间戳#define WALL_WIDTH 80 // 墙宽
#define WALL_HEIGHT 32 // 墙高
#define BRICK L'□' // 墙身#define SNAKE_BODY L'●' // 蛇身
#define SNAKE_HEAD L'■' // 蛇头
#define FOOD L'★' // 食物#define POS_X 34 // 蛇头起始X位置
#define POS_Y 15 // 蛇头起始Y位置// 蛇初始长度
#define DEFAULT_LENGTH 4
// 蛇走一步休息的间隔时间（毫秒），影响蛇移动速度
#define PACE_INTERVAL_SLOW 250 
#define PACE_INTERVAL_MODERATE 200
#define PACE_INTERVAL_QUICK 150 
#define PACE_INTERVAL_EXTREME 100
#define PACE_INTERVAL_GREEDY 50
// 食物的分数（受移动速度影响）
#define SLOW_SCORE 10 
#define MODERATE_SCORE (SLOW_SCORE*1.5) 
#define QUICK_SCORE (SLOW_SCORE*2)
#define EXTREME_SCORE (SLOW_SCORE*2.5)
#define GREEDY_SCORE (SLOW_SCORE*3)// 按键是否被按下
#define KEY_PRESSED(VK) ((GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? true : false) // 蛇身
typedef struct SnakeNode {int x;int y;struct SnakeNode* next;
} SnakeNode, * pSnakeNode;// 蛇移动的方向
typedef enum DIRECTION { UP = 1,DOWN,LEFT,RIGHT
} DIRECTION;// 游戏状态
typedef enum GAME_STATE {OK, // 游戏正常进行EXIT, // 正常退出KILL_BY_WALL, // 蛇头撞墙KILL_BY_SELF // 吃到尾巴
} GAME_STATE;// 蛇状态
typedef struct Snake {pSnakeNode _pSnakeHead; // 蛇头指针维护蛇链表pSnakeNode _pFood; // 维护食物的指针double _totalScore; // 总分数int _paceInterval; // 移动速度int _length; // 蛇的长度double _foodScore; // 吃一个食物能得到的分数值（加速减速有影响）DIRECTION _direction; // 移动方向GAME_STATE _gameState; // 游戏状态
} Snake, * pSnake;// 设置光标位置
void SetCursorPosition(short x, short y);// 游戏开始（初始化）
void Init(pSnake pSnake);
// 主界面
void Welcome();
// 地图
void CreateMap();
// 初始化蛇
void InitSnake(pSnake ps);
// 打印蛇
void ShowSnake(pSnakeNode psHead);
// 食物
void CreateFood(pSnake ps);// 游戏进行
void Play(pSnake ps);
// 暂停
void Pause();
// 蛇移动
void Move(pSnake ps);
// 移动的位置是否有食物
bool IsFood(pSnakeNode pNext, pSnakeNode pFood);
// 吃食物
void EatFood(pSnake ps, pSnakeNode pNext);
// 不吃食物
void NoFood(pSnake ps, pSnakeNode pNext);
// 移动约束
void CheckMove(pSnake ps);// 游戏结束（释放资源等）
void GameOver(pSnake ps);

snake.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "snake.h"// 游戏开始（初始化）
void Init(pSnake ps)
{// 1.控制台窗口大小、游戏名system("title 贪吃蛇"); // 失效，不知原因system("mode con cols=128 lines=32");// 2.隐藏光标HANDLE stdOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO cursorInfo;GetConsoleCursorInfo(stdOutput, &cursorInfo);cursorInfo.bVisible = false;SetConsoleCursorInfo(stdOutput, &cursorInfo);// 3.主界面Welcome();// 4.地图CreateMap();// 5.蛇InitSnake(ps);// 6.食物srand((unsigned int)time(NULL));CreateFood(ps);
}// 设置光标位置
void SetCursorPosition(short x, short y) {COORD pos = { x, y };HANDLE stdOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);SetConsoleCursorPosition(stdOutput, pos);
}// 主界面
void Welcome()
{SetCursorPosition(50, 10);printf("WELCOME TO GREEDY SNAKE\n");SetCursorPosition(52, 18);system("pause");system("cls");SetCursorPosition(52, 8);printf("移动：WASD 或↑↓←→");SetCursorPosition(52, 10);printf("加速：J 或 1");SetCursorPosition(52, 12);printf("减速：K 或 2");SetCursorPosition(52, 14);printf("退出游戏：ESC");SetCursorPosition(52, 16);printf("暂停游戏：空格");SetCursorPosition(52, 20);system("pause");system("cls");// 避免造成一进游戏就暂停游戏KEY_PRESSED(VK_SPACE); // space // 避免一进游戏就加速了KEY_PRESSED(0x4A); // J KEY_PRESSED(0x31); // 1 // 避免一进游戏就已经被改变了移动方向（默认向右）KEY_PRESSED(0x57); // WKEY_PRESSED(0x53); // SKEY_PRESSED(VK_UP); // ↑KEY_PRESSED(VK_DOWN); // ↓
}// 地图界面
void CreateMap() {SetCursorPosition(0, 0);for (int i = 0; i < WALL_WIDTH; i+=2){wprintf(L"%lc", BRICK);}SetCursorPosition(0, WALL_HEIGHT-1);for (int i = 0; i < WALL_WIDTH; i+=2){wprintf(L"%lc", BRICK);}for (int i = 1; i <= WALL_HEIGHT-2; i++){SetCursorPosition(0, i);wprintf(L"%lc", BRICK);}for (int i = 1; i <= WALL_HEIGHT-2; i++){SetCursorPosition(WALL_WIDTH-2, i);wprintf(L"%lc", BRICK);}// 提示信息SetCursorPosition(94, 16);printf("移动：WASD 或↑↓←→");SetCursorPosition(94, 18);printf("加速：J 或 1");SetCursorPosition(94, 20);printf("减速：K 或 2");SetCursorPosition(94, 22);printf("退出游戏：ESC");SetCursorPosition(94, 24);printf("暂停游戏：空格");
}// 初始化蛇
void InitSnake(pSnake ps) {// 链表形式，蛇初始长度为4pSnakeNode cur = NULL;for (int i = 0; i < DEFAULT_LENGTH; i++){cur =  (SnakeNode*)calloc(1, sizeof(SnakeNode));if (cur == NULL) {perror("InitSnake(pSnake): malloc");return;}cur->x = POS_X + i * 2;cur->y = POS_Y;// 形成蛇身if (ps->_pSnakeHead == NULL) {ps->_pSnakeHead = cur;}else {cur->next = ps->_pSnakeHead;ps->_pSnakeHead = cur;}}// 打印蛇头和蛇身ShowSnake(ps->_pSnakeHead);// 蛇状态ps->_totalScore = 0;ps->_direction = RIGHT;ps->_gameState = OK;ps->_paceInterval = PACE_INTERVAL_SLOW;ps->_pFood = NULL;ps->_foodScore = SLOW_SCORE;ps->_length = DEFAULT_LENGTH;
}// 打印蛇
void ShowSnake(pSnakeNode psHead) {// 蛇头SetCursorPosition(psHead->x, psHead->y);wprintf(L"%lc", SNAKE_HEAD);pSnakeNode cur = psHead->next;// 蛇尾while (cur) {SetCursorPosition(cur->x, cur->y);wprintf(L"%lc", SNAKE_BODY);cur = cur->next;}
}// 食物
void CreateFood(pSnake ps) {// 随机产生食物short foodPosX = 0;short foodPosY = 0;
generatePosAgain:do {// 食物坐标必须在墙内：x>=2&&x<=76 y>=1&&y<=31foodPosX = rand() % (WALL_WIDTH - 5) + 2;foodPosY = rand() % (WALL_HEIGHT - 2) + 1;// 食物x坐标必须是2的倍数} while (foodPosX % 2 != 0);// 食物坐标不能与蛇身坐标冲突pSnakeNode cur = ps->_pSnakeHead;while (cur) {if (foodPosX == cur->x && foodPosY == cur->y) {goto generatePosAgain;}cur = cur->next;}pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));if (pFood == NULL) {perror("CreateFood: malloc() error");return;}else {pFood->x = foodPosX;pFood->y = foodPosY;pFood->next = NULL;ps->_pFood = pFood;SetCursorPosition(foodPosX, foodPosY);wprintf(L"%c", FOOD);}
}// 游戏运行
void Play(pSnake ps) {do {// 分数更新提示SetCursorPosition(94, 8);printf("当前分数：%.1lf", ps->_totalScore);// 长度更新提示SetCursorPosition(94, 10);printf("当前长度：%d", ps->_length);// 速度更新提示SetCursorPosition(94, 12);char* speed = NULL;if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_GREEDY) {speed = "疯狂";}else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_EXTREME) {speed = "极速";} else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_QUICK) {speed = "快速";}else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_MODERATE) {speed = "中速";}else {speed = "慢速";}printf("当前速度：%s", speed);// 按键监视if ((KEY_PRESSED(VK_UP) || KEY_PRESSED(0x57)) && ps->_direction != DOWN) { // 上ps->_direction = UP;}else if ((KEY_PRESSED(VK_DOWN) || KEY_PRESSED(0x53)) && ps->_direction != UP) { // 下ps->_direction = DOWN;}else if ((KEY_PRESSED(VK_LEFT) || KEY_PRESSED(0x41)) && ps->_direction != RIGHT) { // 左ps->_direction = LEFT;}else if ((KEY_PRESSED(VK_RIGHT) || KEY_PRESSED(0x44)) && ps->_direction != LEFT) { // 右ps->_direction = RIGHT;}else if (KEY_PRESSED(VK_SPACE)) { // 暂停Pause();}else if (KEY_PRESSED(VK_ESCAPE)) { // 退出ps->_gameState = EXIT;break;}else if (KEY_PRESSED(0x4A) || KEY_PRESSED(0x31)) { // 加速if (ps->_paceInterval >= PACE_INTERVAL_EXTREME) {ps->_paceInterval -= 50;}}else if (KEY_PRESSED(0x4B) || KEY_PRESSED(0x32)) { // 减速if (ps->_paceInterval <= PACE_INTERVAL_MODERATE) {ps->_paceInterval += 50;}}// 不同速度下食物的分数if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_GREEDY) {ps->_foodScore = GREEDY_SCORE;}else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_EXTREME) {ps->_foodScore = EXTREME_SCORE;}else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_QUICK) {ps->_foodScore = QUICK_SCORE;}else if (ps->_paceInterval == PACE_INTERVAL_MODERATE) {ps->_foodScore = MODERATE_SCORE;}else {ps->_foodScore = SLOW_SCORE;}// 休眠间隔Sleep(ps->_paceInterval);// 蛇移动Move(ps);// 移动约束：撞墙、或吃到自己CheckMove(ps);} while (ps->_gameState == OK);
}// 暂停游戏
void Pause() {while (true) {if (KEY_PRESSED(VK_SPACE)) {break;}Sleep(100);}
}// 蛇移动
void Move(pSnake ps) {pSnakeNode pNext = (pSnakeNode)calloc(1, sizeof(SnakeNode));if (pNext == NULL) {perror("Move(pSnake) malloc error");return;}// 四个方向switch (ps->_direction){case UP:pNext->x = ps->_pSnakeHead->x;pNext->y = ps->_pSnakeHead->y - 1;break;case DOWN:pNext->x = ps->_pSnakeHead->x;pNext->y = ps->_pSnakeHead->y + 1;break;case LEFT:pNext->x = ps->_pSnakeHead->x - 2;pNext->y = ps->_pSnakeHead->y;break;case RIGHT:pNext->x = ps->_pSnakeHead->x + 2;pNext->y = ps->_pSnakeHead->y;break;default:break;}// 是否吃到食物if (IsFood(pNext, ps->_pFood)) {EatFood(ps, pNext);// 产生新的食物CreateFood(ps);}else {NoFood(ps, pNext);}ShowSnake(ps->_pSnakeHead);
}// 是否有食物
bool IsFood(pSnakeNode pNext, pSnakeNode pFood) {if (pNext->x == pFood->x && pNext->y == pFood->y) {return true;}return false;
}// 吃食物
void EatFood(pSnake ps, pSnakeNode pNext) {// 头插pNext->next = ps->_pSnakeHead;ps->_pSnakeHead = pNext;// 删除食物节点free(ps->_pFood);ps->_pFood = NULL;// 增加分数ps->_totalScore += ps->_foodScore;// 增加长度ps->_length += 1;
}// 不吃食物
void NoFood(pSnake ps, pSnakeNode pNext) {// 头插pNext->next = ps->_pSnakeHead;ps->_pSnakeHead = pNext;// 尾删pSnakeNode cur = ps->_pSnakeHead;while (cur->next->next) {cur = cur->next;}SetCursorPosition(cur->next->x, cur->next->y);printf("  ");free(cur->next);cur->next = NULL;
}// 移动约束
void CheckMove(pSnake ps) {short headX = ps->_pSnakeHead->x;short headY = ps->_pSnakeHead->y;// 是否撞墙if (headX < 2 || headX > WALL_WIDTH - 4 || headY < 1 || headY > WALL_HEIGHT - 1) {ps->_gameState = KILL_BY_WALL;}// 是否吃到自己pSnakeNode snakeBody = ps->_pSnakeHead->next;while (snakeBody) {short bodyX = snakeBody->x;short bodyY = snakeBody->y;if ((headX == bodyX && headY == bodyY)) {ps->_gameState = KILL_BY_SELF;}snakeBody = snakeBody->next;}
}// 游戏结束（释放资源等）
void GameOver(pSnake ps) {switch (ps->_gameState){case EXIT:SetCursorPosition(32, 15);printf("退出游戏...");Sleep(1000);system("cls");Sleep(1000);printf("已退出游戏.");break;case KILL_BY_WALL:SetCursorPosition(32, 12);printf("你被墙杀死了...");break;case KILL_BY_SELF:SetCursorPosition(32, 12);printf("你被自己杀死了...");break;default:break;}// 释放内存pSnakeNode cur = ps->_pSnakeHead;while (cur) {pSnakeNode del = cur;cur = cur->next;free(del);del = NULL;}
}