C语言—贪吃蛇(一)—准备工作

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前言

c语言知识我们已经学完，下来我们制作一个小游戏—贪吃蛇，来巩固我们的编程。

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1.Win32 API介绍

本次实现贪吃蛇会使⽤到的⼀些Win32 API知识，接下来我们就学习⼀下。

1.1.Win32 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），可以帮应用程序达到开启
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。

1.2. 控制台程序

平常我们运行起来的黑框程序其实就是控制台程序。
我们可以使用cmd命令来控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小，30行，100列。

mode con cols=100 lines=30

参考：mode命令
也可以通过命令设置控制台窗口的名字：

title 贪吃蛇

参考：title命令
这些能在控制台窗口执行的命令，也可以调用C语言函数system来执行。例如：

#include
#include
int main()
{
	system("mode con cols=100 lines=30");
	system("title 贪吃蛇");
	system("pause");
	return 0;
}

1.3.控制台屏幕上的坐标COORD

COORD 是Windows API中定义的⼀个结构体，表⽰⼀个字符在控制台屏幕幕缓冲区上的坐标，坐标系
(0，0) 的原点位于缓冲区的顶部左侧单元格。
COORD类型的声明：

typedef struct _COO服务器托管RD {
SHORT X;
SHORT Y;
} COORD, *PCOORD;

给坐标赋值：

COORD pos = { 10, 15 };

1.4.GetStdHandle

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。

HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

实例：

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

1服务器托管.5.GetConsoleCursorInfo

检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
HANDLE hConsoleOutput,
PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);
PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的指针，该结构接收有关主机游标
（光标）的信息

实例：

HANDLE hOutput = NULL;
//获取标准输出的句柄(⽤来标识不同设备的数值)
hOutput =GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);//获取控制台光标信息

1.5.1. CONSOLE_CURSOR_INFO

这个结构体，包含有关控制台光标的信息

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

• dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比。 此值介于1到100之间。 光标外观会变化，范围从完全填充单元格到单元底部的水平线条。
• bVisible，游标的可见性。 如果光标可见，则此成员为 TRUE。

CursorInfo.bVisible = false; //隐藏控制台光标

1.6.SetConsoleCursorPosition

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。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
HANDLE hConsoleOutput,
COORD pos
);

实例：

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

SetPos：封装⼀个设置光标位置的函数

void SetPos(short x, short y)
{
	//获取标准输出的句柄(用来标识不同设备的数值)
	HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info;
	COORD pos = { x,y };
	//设置标准输出上光标的位置为pos
	SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}

1.7. GetAsyncKeyState

获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型如下：

SHORT GetAsyncKeyState(
int vKey
);

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。
如果我们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.

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

参考：虚拟键码 (Winuser.h) – Win32 apps
实例：检测数字键

#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0)
int main()
{
	while (1)
	{
		if (KEY_PRESS(0x30))
			printf("0n");
		else if (KEY_PRESS(0x31))
			printf("1n");
		else if (KEY_PRESS(0x32))
			printf("2n");
		else if (KEY_PRESS(0x33))
			printf("3n");
		else if (KEY_PRESS(0x34))
			printf("4n");
		else if (KEY_PRESS(0x35))
			printf("5n");
		else if (KEY_PRESS(0x36))
			printf("6n");
		else if (KEY_PRESS(0x37))
			printf("7n");
		else if (KEY_PRESS(0x38))
			printf("8n");
		else if (KEY_PRESS(0x39))
			printf("9n");
	}
	return 0;
}

2.游戏地图

在游戏地图上，我们打印墙体使用宽字符：□，打印蛇使用宽字符●，打印食物使用宽字符★
普通的字符是占⼀个字节的，这类宽字符是占用2个字节。
这里再简单的讲⼀下C语言的国际化特性相关的知识，过去C语言并不适合非英语国家（地区）使用。
C语言最初假定字符都是单字节的。但是这些假定并不是在世界的任何地方都适用。

C语言字符默认是采用ASCII编码的，ASCII字符集采用的是单字节编码，且只使用了单字节中的低7位，最高位是没有使用的，可表示为0xxxxxxxx；可以看到，ASCII字符集共包含128个字符，在英语国家中，128个字符是基本够用的，但是，在其他国家语言中，比如，在法语中，字母上方有注音符号，它就无法用 ASCII 码表示。于是，一些欧洲国家就决定，利用字节中闲置的最高位编入新的符号。比如，法语中的的编码为130（二进制10000010）。这样⼀来，这些欧洲国家使⽤的编码体系，可以表示最多256个符号。但是，这里又出现了新的问题。不同的国家有不同的字母，因此，哪怕它们都使用256个符号的编码方式，代表的字母却不⼀样。比如，130在法语编码中代表了，在希伯来语编码中却代表了字母Gimel，在俄语编码中又会代表另⼀个符号。但是不管怎样，所有这些编码方式中，0–127表示的符号是⼀样的，不⼀样的只是128–255的这⼀段。
⾄于亚洲国家的文字，使用的符号就更多了，汉字就多达10万左右。⼀个字节只能表示256种符号，肯定是不够的，就必须使用多个字节表达一个符号。比如，简体中文常见的编码方式是 GB2312，使用两个字节表示⼀个汉字，所以理论上最多可以表示256 x 256 = 65536 个符号。

后来为了使C语言适应国际化，C语言的标准中不断加入了国际化的支持。比如：加入了宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输入和输出函数，加入了头文件，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。

2.1.本地化

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

2.2 类项

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：影响字符串比较函数 strcoll() 和 strxfrm() 。
• LC_CTYPE：影响字符处理函数的行为。
• LC_MONETARY：影响货币格式。
• LC_NUMERIC：影响 printf() 的数字格式。
• LC_TIME：影响时间格式 strftime() 和 wcsftime() 。
• LC_ALL – 针对所有类项修改，将以上所有类别设置为给定的语⾔环境。
每个类项的详细说明，请参考

2.3 setlocale函数

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

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。
setlocale 的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”（正常模式）和” “（本地模式）。
在任意程序执行开始，都会隐藏式执行调⽤:

setlocale(LC_ALL, “C”);

当地区设置为”C”时，库函数按正常方式执行，小数点是⼀个点。
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）的输出等。

setlocale(LC_ALL, ” “);//切换到本地环境

2.4 宽字符的打印

那如果想在屏幕上打印宽字符，怎么打印呢？
宽字符的字面量必须加上前缀“L”，否则 C 语言会把字面量当作窄字符类型处理。前缀“L”在单引号前面，表示宽字符，对应 wprintf() 的占位符为 %lc ；在双引号前面，表示宽字符串，对应wprintf() 的占位符为 %ls 。

#include
#include
int main() {
setlocale(LC_ALL, “”);
wchar_t ch1 = L’●’;
wchar_t ch2 = L’洛’;
wchar_t ch3 = L’阳’;
wchar_t ch4 = L’★’;
printf(“%c%cn”, ‘a’, ‘b’);
wprintf(L”%lcn”, ch1);
wprintf(L”%lcn”, ch2);
wprintf(L”%lcn”, ch3);
wprintf(L”%lcn”, ch4);
return 0;
}

普通字符和宽字符打印出宽度的展示如下：

2.5 地图坐标

我们假设实现⼀个棋盘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，如下：

2.6 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儿出现在墙体中，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★。

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下一章博客中，我们会对游戏的实现，再进一步进行讲解

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