C語言編程實現(xiàn)貪食蛇游戲

1、 淮南師范學院電氣信息工程學院2013屆通信工程專業(yè)課程設計報告 成績課程設計報告題 目： c語言編程實現(xiàn)貪食蛇游戲 學生姓名： 趙偉 學生學號： 0908040246 系 別： 電氣信息工程學院 專 業(yè)： 通信工程 屆 別： 2013屆 指導教師： 王麗 電氣信息工程學院制2012年5月c語言編程實現(xiàn)貪食蛇游戲?qū)W生：趙偉指導教師：王麗電氣信息工程學院1 課程設計的任務與要求1.1 課程設計的任務通過對c語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)貪食蛇游戲系統(tǒng)。掌握結(jié)構(gòu)化，模塊化程序設計的思想，培養(yǎng)c語言編程編寫實戰(zhàn)能力。1.2 課程設計的要求先在程序中設計好數(shù)組元素與蛇，食物的對應關(guān)系；產(chǎn)生一個固定大小有邊界的游戲區(qū)

2、域，蛇從區(qū)域中隨機一點出發(fā)，運動限制在游戲區(qū)域內(nèi)；蛇的運動方向為直線運動，只走橫和豎的方向，不走斜線；食物出現(xiàn)按隨即分布原則，蛇吃掉一份后隨即在游戲區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)一份新的食物；蛇的運動速度由得分來控制，得分越高，速度越快；得分按蛇每吃掉一個食物得10分計算；蛇的身體長度從3開始，每吃掉一個事物增加一個長度；游戲結(jié)束條件為：在控制過程中蛇頭撞到墻壁或者與蛇身相撞。1.3 課程設計的研究基礎課程設計基礎為c語言程序的設計與編寫。c語言是在國內(nèi)外廣泛使用的一種計算機語言，它具有高級語言的特點，有具有匯編語言的特點。c語言功能豐富、表達力強、使用靈活方便、應用面廣、目標程序高、可移植性好，既具有高級語言的

3、優(yōu)點，有具有低級語言的許多特點，因此特別適合于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動畫，具體應用比如單片機以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，著名的unix操作系統(tǒng)就是用c語言編寫的1。語言是由玫瑰貝爾研究所的d.mritchie于1972年推出，1978年后，c語言已經(jīng)先后被移植到大、中、小及微型機上，它可以作為工作系統(tǒng)設計語言，編寫系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序2。我們利用電腦或者游戲機玩的游戲都可以利用c語言來進行編寫，大部分也都是用c進行編寫的，其中2d的貪食蛇游戲是利用編寫的經(jīng)典案例3。2 貪食蛇系統(tǒng)方案制定2.1 方案的提出方案一：利用c語言編程實現(xiàn)貪食蛇游戲流

4、程圖如下圖1 c語言編寫貪食蛇流程圖方案二：利用java語言編程實現(xiàn)貪食蛇游戲45流程圖如下 . 圖2 利用java編寫貪食蛇流程圖2.2 方案比較通過流程圖可以看出，方案一與方案二的區(qū)別在于游戲可否中途退出和暫停，這一模塊牽扯到很多的內(nèi)容。2.3 方案的論證利用java設計比較復雜，它涉及面廣，牽涉方面多，如果不好好考慮和設計，將難以成功開發(fā)出這個游戲。在這個游戲的設計中，牽涉到圖形界面的顯示與更新，數(shù)據(jù)的收集與更新。而且在這個游戲的開發(fā)中，還要應用到類的繼承機制以及一些設計模式。在設計開發(fā)過程中，需要處理好各個類之間的繼承關(guān)系。還要處理各個類相應的封裝，并且還要協(xié)調(diào)好各個模塊之間的邏輯依賴

5、關(guān)系和數(shù)據(jù)通信關(guān)系6。而利用c語言則比較方便，并且我們對c語言的熟悉度比較高，所以，我們選擇了利用c來開發(fā)這個游戲。2.4 方案的選擇通過比較，得出利用java實習目標較復雜。且相比較而言。我們更熟悉c編程，從而選擇方案一，利用c語言來實現(xiàn)設計的目標。3 系統(tǒng)方案設計3.1各單元模塊的劃分與功能介紹本程序采用結(jié)構(gòu)化程序設計的方法，按照自頂向下，逐步細化的方法對要解決的問題進行逐層分解。首先畫出頂層模塊，即主控模塊，之完成對下層模塊的調(diào)用功能，即調(diào)用其他的功能模塊；接著，按需求分析中的功能需求設計第一層模塊，有圖形驅(qū)動，畫主界面，游戲過程，結(jié)束處理，退出等第6個主要功能；接著，畫出第二層模塊78

6、?？傮w模塊結(jié)構(gòu)如圖圖3 總體模塊結(jié)構(gòu)圖 3.2總體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計 設計思路：測序的關(guān)鍵在于表示蛇的圖形及蛇的移動。用一個小局限性方塊表示蛇的一節(jié)身體，身體每長一節(jié)，增加一個矩形塊，蛇頭業(yè)用同樣的一節(jié)小矩形方塊表示移動時必須從蛇可以上向前爬行，檔案下有效方向鍵后，應先確定蛇頭的位置，而后蛇的身體雖蛇頭移動，圖形的實現(xiàn)是從身體新位置開始畫出蛇。這時，由于未清屏的原因，原來的蛇的位置和新蛇的位置差一節(jié)蛇身，即看起來蛇多一節(jié)身體，所以將蛇的最后一節(jié)用背景色覆蓋。食物的出現(xiàn)與消失意識畫矩形塊和覆蓋矩形塊。為了便于理解，定義兩個結(jié)構(gòu)體：食物與蛇。下面介紹貪吃蛇游戲程序的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3.3 主要函數(shù)的介紹

7、主控模塊main函數(shù)主函數(shù)是程序的主控模塊。首先初始化圖形系統(tǒng)，然后使用draw函數(shù)播放動畫，接著調(diào)用init函數(shù)9初始化圖形系統(tǒng)，之后調(diào)用drawk函數(shù)9畫出游戲開始畫面，在調(diào)用gameplay函數(shù)9，即開始了游戲的具體過程，游戲結(jié)束后調(diào)用endplay函數(shù)9進行游戲結(jié)束處理；最后關(guān)閉圖形系統(tǒng)，結(jié)束程序。主控模塊的流程圖如下圖所示。其中帶有兩個豎線的矩形框表示對自定義函數(shù)的調(diào)用。 圖4 main函數(shù)模塊 繪制游戲開始界面drawk函數(shù)主界面就是一個封閉的圍墻，用兩個循環(huán)語句分別在水平方向和垂直方向輸出連續(xù)的矩形小方塊，圍成封閉圖形表示圍墻，在界面的左上部輸出游戲程序的版本信息，在右上部輸出游

8、戲成績（score）的表頭。3.4 系統(tǒng)整體程序設計貪食蛇游戲具體實現(xiàn)過程gameplay函數(shù)，該函數(shù)是游戲的核心部分。游戲具體過程gameplay函數(shù)的大致算法流程圖如下圖所示。 圖5 gameplay函數(shù)流程圖 初始化 為防止食物總是出現(xiàn)在一個位置上，要設置隨機數(shù)發(fā)生器的種子數(shù)，產(chǎn)生真正的隨機數(shù)。由于還沒有畫出食物，并設置需要食物，并設置蛇活著。初始時，蛇只有蛇頭和1節(jié)蛇尾，設置這2節(jié)坐標。設定蛇開始的爬行方向左右。 隨機確定食物位置 由于蛇吃到食物的判斷是蛇頭的坐標和食物的坐標相等，所以要確保食物出現(xiàn)的位置在10的倍數(shù)位置上。先用兩個帶隨機函數(shù)的表達式產(chǎn)生一個位于圍墻內(nèi)的x、y坐標，然后

9、用兩個while循環(huán)10將兩個坐標值調(diào)整到10的倍數(shù)上，這樣就可以讓蛇吃到。 循環(huán)確定蛇身的新坐標 這里的難點是表示蛇的新位置并消除前一次的圖形。采用的方法是每次移動的時候從最后一節(jié)開始到第二節(jié)，將前一節(jié)的坐標值賦給后一節(jié)的坐標，移動后只要把最后一節(jié)用背景色擦出即可，因為新位置0到n-1節(jié)還是要出現(xiàn)在畫面上的。這里用一個for循環(huán)來確定蛇身的新坐標。 吃到食物后的處理 蛇吃到食物后，首先將食物擦除，即用背景色畫出該食物，然后給蛇的節(jié)數(shù)加1，設置需要食物標志，是游戲成績加10分，如果成績達到100分的倍數(shù)，則給關(guān)數(shù)加1，并加快游戲速度。 有按鍵判斷蛇的方向 這是一個內(nèi)嵌的嵌套的條件選擇結(jié)構(gòu)，根據(jù)

10、按動上下左右鍵來設定蛇的移動方向。判斷還需考慮相反的方向鍵無效，比如蛇正在向上爬行，按下一鍵方向是無效的。4系統(tǒng)仿真與調(diào)試4.1 仿真軟件介紹win-tc軟件是一款用于編寫c語言程序的軟件，是tc2 windows平臺開發(fā)的一個工具，是turbo c 2.0(簡稱tc2.0)的一種擴展形式，是在tc2.0的基礎上，增強了系統(tǒng)的兼容性和共享性，允許進行復制粘貼的多項可以用鼠標來操作的功能，比tc2.0使用起來方便。該軟件使用tc2為內(nèi)核，提供windows平臺的開發(fā)界面，因此也就支持windows平臺下的功能，例如剪切、復制、粘貼和查找替換等。而且在功能上也有它的獨特特色例如語法加亮、c內(nèi)嵌匯編

11、、自定義擴展庫的支持等。它的主要特點如下：1）在windows下編輯tc代碼，可以充分利用windows的支持剪貼版和中文的特點； 2）include和lib路徑自動定位，告別tc設置路徑的歷史； 3）編譯錯誤捕捉功能，編譯時不會出現(xiàn)煩人的dos窗口； 4）支持c內(nèi)嵌匯編從而實現(xiàn)c/asm混合編程； 5）支持c擴展庫（自定義lib庫）； 6）允許自定義設置輸入風格，能夠?qū)崿F(xiàn)vc類似的輸入風格；7）錯誤警告定位功能、出現(xiàn)編譯錯誤時雙擊輸出框里的出錯行信息可以自動尋找到錯誤的行，就像dos的tc那樣；4.2系統(tǒng)仿真實現(xiàn)在window環(huán)境下裝好win-tc之后，打開win-tc并新建文件夾，把貪食蛇

12、游戲的源程序輸入進去，然后運行，并發(fā)現(xiàn)錯誤，修改之后，把文件保存在軟件的源文件里面，也就是project文件夾里。之后就可以成功運行貪食蛇游戲了。4.3系統(tǒng)測試預期結(jié)果：蛇運行時如果撞到墻壁，則游戲結(jié)束。實際運效果：與預期結(jié)果一致，如下圖 圖6 貪吃蛇撞到墻壁 圖7 游戲結(jié)束預期的結(jié)果：當蛇得頭部與蛇身相撞時，游戲應當結(jié)束。實際運效果：與預期結(jié)果一致，如下圖圖8 貪吃蛇頭部與身體相撞圖9 游戲結(jié)束4.4 數(shù)據(jù)分析經(jīng)過對各個模塊的調(diào)試和單元測試并修改了錯誤后，將各個模塊組裝成一個系統(tǒng)，并進行集成測試。在集成的過程中發(fā)現(xiàn)了一些錯誤，比如全局變量重復定義、函數(shù)重復聲明等，分別進行了改正。最后連續(xù)運行

13、了5次，以便測試該游戲程序的功能、性能是否達到了預期的目標，并根據(jù)所使用的具體機器對蛇的爬行速度進行適當?shù)恼{(diào)整。測試內(nèi)容包括蛇的運行、分數(shù)、關(guān)數(shù)、動畫等功能，情況均正常。5 總結(jié)5.1設計小結(jié)通過2周的課程設計，在導師的指導和開發(fā)小組共同的努力下，終于完成了貪吃蛇游戲程序的設計與編寫。該游戲程序?qū)崿F(xiàn)了用方向鍵控制蛇在圍墻內(nèi)爬行、隨機產(chǎn)生食物、控制蛇吃掉食物并加分、控制游戲中闖關(guān)的數(shù)目和蛇的運行速度、實時顯示得分和關(guān)數(shù)、結(jié)束時處理和顯示排行榜等功能。該游戲程序具有界面友好、操作方便、控制準確和容錯能力強等特點。然而這個貪吃蛇游戲還存在一些缺陷，應該在如下幾個方面加以改進。1） 進入游戲后，到蛇死

14、亡，只能玩一次就會退出程序。應加入多次游戲的控制能力。2） 蛇的美觀不足，需將蛇頭、蛇尾及蛇身做進一步美化，使其更像真實的蛇。3） 當分數(shù)超過350分后，蛇的速度變得非?？欤幌伦泳妥驳絿鷫ι狭?，應適當控制蛇的速度和關(guān)數(shù)，以便使游戲更具有吸引力。5.2 收獲體會貪吃蛇的設計與編寫對我們有很多幫助，學習編寫貪吃蛇的游戲?qū)φ莆誧語言的知識有很大的幫助。通過編程實踐，還能拓展思路，讓我們?nèi)ふ倚枰{(diào)用那些函數(shù)，怎樣提高程序的質(zhì)量等。要寫出好的程序，需要我們有扎實的基礎，這樣遇到一些基本算法的時候就會游刃有余了。在編程時我們要有豐富的想象力，不要拘泥與固定的思維方式，遇到問題的時侯要多想幾種解決問題的

15、方案。豐富的想象力是建立在豐富的知識基礎上，所以我們要通過多個途徑來幫助自己建立較豐富的知識結(jié)構(gòu)。貪吃蛇游戲的編程練習思考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):定義食物的坐標來控制它出現(xiàn)的位置，用一系列的函數(shù)時進行表示，比如用函數(shù)rectangle來畫出矩形，用life變量的值表示蛇的生命，用direction變量的值表示蛇移動的方向等，還有用數(shù)組來存放蛇身各節(jié)的坐標，這些都讓我們熟悉了對數(shù)組的操作，此外還熟悉了各種函數(shù)的應用。在編程是我們碰倒了很多的困難，這就需要我們多與別人交流。在編程的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)有良好的編程風格是十分重要的，至少在時間效率上就體現(xiàn)了這一點。養(yǎng)成良好的習慣，代碼的縮進編排，變量的命名規(guī)則要始終

16、保持一致，這些都是提高我們編程能力的要點。在進行課程設計的過程中我們也學到了許多別的東西。首先，我們學會了合作，要以別人的眼光看看問題，也許這樣得到的會比各自得到的都要多；其次，我們學會了分工，分工是為了更好地合作，分工才能提高合作的效率；最后，我們學會了奮斗，我們相信，通過四年的學習，我們一定能寫出更精彩的程序，將來會描繪出更精彩的人生。在這里，我們要感謝課程設計指導老師王麗老師給予我們悉心的指導。老師多次詢問編寫進程，并為我們指點迷津，幫助我們開拓研究思路，精心點撥、熱心鼓勵。老師一絲不茍的工作作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅受我以文，而且教我做人，給以終生受益無窮之道。還有我們

17、設計小組之間的團結(jié)與努力，正是由于我們團結(jié)協(xié)作，才順利的完成了課程設計任務。5.3 展望通過這次的課程設計，使得我們對c語言有了一個更深層面的了解與認識。從一開始的對待新事物的恐懼與無從下手到最后逐漸產(chǎn)生了興趣。我覺得這次課程設計不單是考驗了我們對c語言的掌握，更是對我們的團隊協(xié)作能力的一個挑戰(zhàn)。我們希望以后還可以更加進步。6 參考文獻1 譚浩強.程序設計（第三版）m.北京：清華大學出版社，2005.2 王成瑞，魏先民.語言程序設計實訓m.中國水利水電出版社，2005.3 譚浩強.程序設計題解與上級指導（第三版）m.北京：清華大學出版社,2005.4 王路群.java高級程序設計m.北京：中國

18、水利水電出版社，2006.5 陳軼，姚曉昆編著.java程序設計實驗指導m.北京：清華大學出版社，2006.6 施宏斌譯.javascript入門經(jīng)典（第3版）m.北京：清華大學出版社，2009.7 譚浩強著.c程序設計（第二版）m.北京：清華大學出版社，1999.8 譚浩強，張基溫，唐永炎編著.c語言程序設計教程m.北京：高等教育出版社，1992.9 戴健鵬譯.c語言大全（第二版）m.北京：電子工業(yè)出版社，1994.10 c編寫組編.常用c語言用法速查手冊m.北京：龍門書局，1995.7 附錄 系統(tǒng)主要功能展示圖元器件清單win-tc軟件，pc機貪吃蛇程序源碼：#include #inclu

19、de #include #include #include /*蛇的最大節(jié)數(shù)*/#define max 200#define left 10#define top 2#define right 50#define bottom 23#define time 0x1c /*時鐘中斷點*/#define vk_up 0x4800#define vk_down 0x5000#define vk_left 0x4b00 #define vk_right 0x4d00#define esc 0x11b#define randx() (rand()%(right-left-1)+left+1#define

20、 randy() (rand()%(bottom-top-1)+top+1int iscore=0; /*分數(shù)*/int itimecount=0;/*記錄時鐘中斷*/*定義蛇節(jié)的結(jié)構(gòu)*/ struct snakenodeint x;int y;/*定義蛇的結(jié)構(gòu)*/typedef structstruct snakenode smax;int ilength; /*蛇的長度*/int idirection;/*蛇移動的方向*/snake;/*定義食物的結(jié)構(gòu)*/typedef structint x;int y;food;/*定義蛇變量*/snake snake;/*定義食物變量*/food f

21、ood;/*保存舊的時鐘中斷*/void interrupt (*oldtime)();/*新時鐘函數(shù)*/void interrupt newtime()itimecount+;oldtime();/*設置時鐘中斷*/void settime(void interrupt (*pinterrupt)()oldtime=getvect(time);disable();setvect(time,pinterrupt);enable();/*恢復以前的時鐘中斷*/void killtime()disable();setvect(time,oldtime);enable();void drawfram

22、e()/*畫邊框*/int x,y;textcolor(yellow);for(x=left;xright+1;x+)gotoxy(x,top);cprintf(%c,219);gotoxy(x,bottom);cprintf(%c,219);for(y=top;ybottom+1;y+)gotoxy(left,y);cprintf(%c,219);gotoxy(right,y);cprintf(%c,219);textcolor(white);/*顯示分數(shù)與速度*/void drawinfo() textcolor(red);gotoxy(right+5,top+5);cprintf(sco

23、re:%-5d,iscore);gotoxy(right+5,top+7);cprintf(speed:%-2d,iscore/100+1);textcolor(white);/*產(chǎn)生貪吃蛇*/void createsnake()int i;int x,y;x=randx();y=randy();for(i=0;i0;i-)gotoxy(snake.si.x,snake.si.y);printf(%c,2);gotoxy(snake.s0.x,snake.s0.y);printf(%c, );/*檢查產(chǎn)生食物是否在貪吃蛇身上*/int isinsnake()int i;int flag=0;/

24、*食物不在貪吃蛇身上*/int length=snake.ilength;for(i=0;ilength;i+)if(snake.si.x=food.x) & (snake.si.y=food.y)flag=1;/*食物在貪吃蛇身上*/break;return flag;/*產(chǎn)生食物*/void createfood()int x,y;int flag=1;while(1=flag)x=randx();y=randy();food.x=x;food.y=y;if(0=isinsnake()/*食物不在貪吃蛇身上*/flag=0;/*退出循環(huán)*/*顯示食物*/void showfood()got

25、oxy(food.x,food.y);printf(%c,4);/*游戲初始化*/void initgame()/*初始化隨機數(shù)組*/srand(int)time(0);/*初始化游戲時鐘*/settime(newtime);/*繪制游戲邊框*/drawframe();/*顯示游戲分數(shù)與游戲速度*/drawinfo();/*初始化蛇的位置與長度*/createsnake();/*顯示貪吃蛇*/showsnake();/*初始化食物的位置*/createfood();/*顯示食物*/showfood();/*按方向移動蛇*/void movesnake()int dir;int length;int i;dir=snake.idirection;length=snake.ilength;switch(dir)case 0:/*左移*/for(i=0;ilength-1;i+)snake.si=snake.si+1;snake.slength-1.x-=1;break;case 1:/*上移*/for(i=0;ilength-1;i+)snake.si=snake.si+1;snake.slength-1.y-=1; break;case 2:/*右移*/for(i=0;ilength-1;i+)sna