貪吃蛇游戲的開發設計

呂橙

摘要：運用EasyX和C語言在Visual Studio 2019 平臺上設計開發了一款貪吃蛇游戲。通過游戲的開發，達到學習C語言和熟悉軟件開發流程的目的。

關鍵詞：EasyX;Visual Studio 2019;貪吃蛇游戲

中圖分類號：TP311.52? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）03-0118-04

Abstract： Using EasyX and C language， a snake game is designed and developed on the platform of visual studio 2019. Through the development of the game， to achieve the purpose of learning C language and familiar with the software development process.

Key words： EasyX; Visual Studio 2019; Snake Game

1 背景

經典的貪吃蛇游戲是一款休閑益智類游戲，有PC和手機等多平臺版本。該游戲通過控制蛇頭方向吃食物，從而使得蛇變得越來越長，游戲通過鍵盤操作，簡單方便，老少皆宜。

文獻[1]利用C#開發環境，開發實現了貪吃蛇游戲。文獻[2]基于 HTML5 技術，采用 JavaScript 語言編程實現了簡單的貪吃蛇游戲。文獻[3]利用Protues 設計軟件并仿真電路，制作了相應的PCB板，從硬件和軟件兩方面模擬了貪吃蛇游戲。文獻[4]采用VS2010介紹了C++版的雙人貪吃蛇游戲設計思想，文獻[5]采用OpenGL實現了多人在線貪吃蛇游戲，可供多人多終端同步游戲。

貪吃蛇游戲常用于學生課設、實驗等實踐環節，本文用EasyX和Visual Studio 2019軟件實現貪吃蛇游戲。

2 貪吃蛇游戲功能分析

2.1 游戲規則分析

一條蛇出現在封閉空間中，通過鍵盤控制，蛇可以向上下左右四個方向移動。隨機產生食物，如果蛇頭撞到食物，食物消失，蛇身體長增加一節，得分加100，刷新食物。游戲可以設置蛇移動的速度。如果蛇在前進過程中撞到墻或自己身體，則游戲結束。

2.2 游戲功能分析

游戲功能設計為3個模塊：

1）初始化模塊，主要包括初始化地圖、難度設置、初始化蛇的屬性、初始化食物等;

2）游戲控制模塊，主要包括產生食物、移動蛇、按鍵控制、死亡判斷;

3）統計模塊，主要包括實時顯示玩家積分，玩家積分每超過500，自動升級到下一個難度級別，隨機出現的食物增加1個。

貪吃蛇游戲功能如圖1所示。

3 貪吃蛇游戲詳細設計

3.1 初始化模塊

功能主要包括初始化地圖、難度設置、初始化蛇、初始化食物等。其中，難度設置，難度I每次產生一個食物，難度Ⅱ每次產生兩個食物，難度Ⅲ每次產生三個食物，依次類推，最多每次產生食物不超過10個。

坐標點、蛇、食物的結構體如下：

// 坐標屬性

struct point

{

int x;

int y;

};

// 蛇的屬性

struct Snake

{

vector xy;? ?// 每節坐標

point next;? ? ?// 為下一節預留的位置

vector color;? ? ?// 每節顏色

int num;? ? ? ? ?// 長度

int position;? ? ? ? // 方向

}snake;

// 食物的屬性

struct Food

{

point fdxy[10];? ?// 坐標

int grade;? ? // 分數

int num = 1;? ? ? ?// 食物總數

COLORREF color[10];? // 食物顏色

}food;

enum position { up， down， left， right };? // 枚舉蛇的方向

3.2 游戲控制模塊

游戲執行過程中，通過按鍵控制蛇的走向，移動蛇，不停地產生食物，吃掉食物后，玩家積分增加，如果超過一定積分，難度升級，每次同時產生多個食物，判斷是否撞墻或撞到自己，如果撞到了游戲結束。

游戲流程如圖2所示。

3.3 統計模塊

游戲過程中，蛇每吃掉一個食物，累積積分100，積分每超過500自動升級到下一個難度級別，系統實時顯示玩家積分。

4 貪吃蛇游戲代碼實現

4.1 游戲中的坐標系

以左上角（0，0）為游戲界面的原點，沿水平方向向右是x軸，逐漸增加，沿垂直方向向下是y軸，逐漸增加。游戲界面設計原理如圖3所示。

4.2 初始化模塊代碼實現

初始化模塊，主要是初始化游戲界面，初始化蛇，初始化食物。主要代碼如下：

初始化游戲設置函數：設置游戲界面尺寸，設置背景顏色，初始化隨機數種子，設置文字前景色和背景色。

initgraph（800， 600）;

setbkcolor（RGB（95， 183， 72））;

srand（（unsigned）time（NULL））;

settextcolor（BLUE）;

setbkmode（TRANSPARENT）;? ?// 設置文字輸出模式為透明

degree_dif= 1;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 設置游戲難度

初始化蛇函數：初始化蛇頭位置，蛇身顏色，蛇身字節數量。

// 初始化蛇

void initSnake（）

{

point xy;

xy.x = 20;

xy.y = 0;

snake.xy.push_back（xy）;

snake.color.push_back（RGB（rand（） % 256， rand（） % 256， rand（） % 256））; // 設置一個隨機顏色

xy.x = 10;

xy.y = 0;

snake.xy.push_back（xy）;

snake.color.push_back（RGB（rand（） % 256， rand（） % 256， rand（） % 256））; // 設置一個隨機顏色

xy.x = 0;

xy.y = 0;

snake.xy.push_back（xy）;

snake.color.push_back（RGB（rand（） % 256， rand（） % 256， rand（） % 256））; // 設置一個隨機顏色

snake.num = 3;

snake.position = right;

}

初始化食物函數：初始化食物位置，食物隨機產生到蛇身處理判斷。

// 初始化食物

void initFood（int num /* 食物編號 */）

{

int i;

food.fdxy[num].x = rand（） % 80 * 10;

food.fdxy[num].y = rand（） % 60 * 10;

for （i = 0; i < snake.num; i++）

if （food.fdxy[num].x == snake.xy[i].x && food.fdxy[num].y == snake.xy[i].y）? // 避免食物生成在蛇身上

{

food.fdxy[num].x = rand（） % 80 * 10;

food.fdxy[num].y = rand（） % 60 * 10;

}

}

4.3 游戲控制模塊代碼實現

該模塊需要進行按鍵控制，移動蛇，產生食物，死亡判斷等操作。主要代碼如下：

按鍵控制函數：根據用戶按鍵，進行判斷，“w”“s”“a”“d”分別表示“上”“下”“左”“右”四個方向。

// 按鍵控制

void keyDown（）

{

char userKey = _getch（）;

if （userKey == -32）? ?// 表明這是方向鍵

userKey = -_getch（）;? ? ?// 獲取具體方向，并避免與其他字母的 ASCII 沖突

switch （userKey）

{

case 'w'：

case 'W'：

if （snake.position ！= down）

snake.position = up;

break;

case 's'：

case 'S'：

if （snake.position ！= up）

snake.position = down;

break;

case 'a'：

case 'A'：

if （snake.position ！= right）

snake.position = left;

break;

case 'd'：

case 'D'：

if （snake.position ！= left）

snake.position = right;

break;

}

}

產生食物函數：吃掉一個食物，積分增加100，積分每得500分，增加一個食物，游戲難度加一。

void createFood（）

{

int i;

for （i = 0; i <= food.num - 1; i++）

if （snake.xy[0].x == food.fdxy[i].x && snake.xy[0].y == food.fdxy[i].y）

{

snake.num++;

snake.xy.push_back（snake.next）;? // 新增一個節到預留位置

snake.color.push_back（food.color[i]）; // 將新增節的顏色設置為當前吃掉食物的顏色

food.grade += 100;

initFood（i）;

if （food.num < 10 && food.grade % 500 == 0 && food.grade ！= 0）

{

food.num++;? // 每得 500 分，增加一個食物，但食物總數不超過 10 個

degree_dif++;

initFood（food.num - 1）; // 初始化新增加的食物

}

break;

}

}

移動蛇函數：蛇頭帶領蛇身移動，不能反向移動，蛇頭可以“上”“下”“左”“右”方向變化。

// 移動蛇

void moveSnake（）

{

int i;

// 將預留節設置為未移動前的尾節

snake.next = snake.xy[snake.num - 1];

// 將除蛇頭以外的節移動到它的前面一節

for （i = snake.num - 1; i >= 1; i--）

snake.xy[i] = snake.xy[i - 1];

// 根據當前移動方向移動蛇頭

switch （snake.position）

{

case right：

snake.xy[0].x += 10;

break;

case left：

snake.xy[0].x -= 10;

break;

case up：

snake.xy[0].y -= 10;

break;

case down：

snake.xy[0].y += 10;

}

}

死亡判斷函數：蛇撞到自己或撞到墻，游戲結束。

// 游戲結束

bool snakeStatus（）

{

// 撞墻，將墻向外擴展一圈（否則蛇無法到達地圖邊緣）

if （snake.xy[0].y <= -10 && snake.position == up）? return true;

if （snake.xy[0].y + 10 >= 610 && snake.position == down） return true;

if （snake.xy[0].x <= -10 && snake.position == left）? return true;

if （snake.xy[0].x + 10 >= 810 && snake.position == right） return true;

// 撞自己

for （int i = 1; i < snake.num; i++）

{

if （snake.xy[0].x <= snake.xy[i].x + 10 && snake.xy[0].x >= snake.xy[i].x && snake.xy[0].y == snake.xy[i].y && snake.position == left）

return true;

if （snake.xy[0].x + 10 >= snake.xy[i].x && snake.xy[0].x + 10 <= snake.xy[i].x + 10 && snake.xy[0].y == snake.xy[i].y && snake.position == right）

return true;

if （snake.xy[0].y <= snake.xy[i].y + 10 && snake.xy[0].y >= snake.xy[i].y && snake.xy[0].x == snake.xy[i].x && snake.position == up）

return true;

if （snake.xy[0].y + 10 >= snake.xy[i].y && snake.xy[0].y + 10 <= snake.xy[i].y + 10 && snake.xy[0].x == snake.xy[i].x && snake.position == down）

return true;

}

return false;

}

4.4 統計功能代碼實現

該模塊的代碼主要是實時統計并顯示玩家積分，積分累加每超過500，自動升級進入到下一個難度級別。

5 系統測試與結果

游戲實現了貪吃蛇游戲基本功能，可以通過操縱“w”“s”“a”“d”實現蛇頭的上下左右轉動，運行界面如圖4所示。

游戲功能還可以進一步完善。比如：

1）通過標準鍵盤的方向鍵（left、right、down、up）控制貪吃蛇的移動。

2）游戲界面設置暫停和啟動功能鍵。

6 結束語

本文以貪吃蛇游戲為原型，利用EasyX完成了游戲的基本運行，包括游戲的初始化設置、游戲控制模塊和統計模塊，游戲操作簡單，運行準確，反應速度快，基本上滿足了學生課設要求，提高學生的興趣，帶給學生具有挑戰度的游戲類編程體驗。

參考文獻：

[1] 商利華.C#版貪吃蛇游戲的設計與實現[J].電腦與電信，2015（11）：65-67.

[2] 施瑤.基于HTML5的貪吃蛇游戲設計與實現[J].福建電腦，2018，34（7）：118-119.

[3] 汪源，李宛聰，黃文敏，等.一種基于LabVIEW的貪吃蛇游戲的設計[J].信息與電腦（理論版），2018（9）：102-103，106.

[4] 李嘉誠.基于VS2010的雙人貪吃蛇設計與實現[J].數字技術與應用，2015（4）：164.

[5] 沈旭，孟巍，彭正超.多人在線版貪吃蛇3D游戲App設計與開發[J].計算技術與自動化，2019，38（4）：126-132.

【通聯編輯：謝媛媛】