贪吃蛇游戏的实现.doc

《面向对象程序设计》
课程设计

设计名称 贪吃蛇游戏的实现
姓 名 蒋 欢
指导教师 张 静
班 级 15级信息管理与信息系统

2016年06月18日

目 录

第一章 引言 1
1.1研究背景 1
1.1.1背景内容 1
1.2研究方案 1
第二章 概述 1
2.1程序流程图 1
第三章 设计的具体实现 2
3.1 InitInstance函数 2
3.2UpdataGame函数 3
3.3 main函数 3
3.4 Csnake函数 3
3.5 getSymbol函数 4
3.6 isDead函数 4
第四章 调试及解决方法 4
第五章 测试结果 5
第六章 设计新的体会 7
致 谢 8
参考文献 8
附 录 9

第一章 引言
1.1研究背景
贪吃蛇是家喻户晓的益智类小游戏，选择这个题目一是为了将自己的所学知识加以运用，二是一直以来贪吃蛇这个游戏就深深地吸引着我，它的制作方法对于以前的我而言都是很神秘的[[] C++语言程序设计
]。我希望通过自己的所学知识把它剖析开来，真真正正的了解它的本质和精髓。虽然我的编程能力不是很强，但是我有信心，在这次学习中我将从实践和实际的项目中提高自己的编程能力，因此我选定了这个题目。
1.1.1背景内容
贪吃蛇游戏是一个经典小游戏，一条蛇在封闭围墙里，围墙里随机出现一个食物，通过按键盘四个光标键控制蛇向上下左右四个方向移动，蛇头撞倒食物，则食物被吃掉，蛇身体长一节，同时记10分，接着又出现食物，等待蛇来吃，如果蛇在移动中撞到墙或身体交叉蛇头撞倒自己身体游戏结束[[] C语言

附 录

main.cpp
#include <iostream>
#include "snake.h"
#include <windows.h>
using namespace std;
int main()
{
Csnake s(20);
s.InitInstance();
//s.ShowGame();
int noDead;
do
{
s.ShowGame();
noDead=s.UpdataGame(); }
while (noDead);
system("pause");
return 0;
}
snack.cpp
#include <windows.h>
#include <ctime>
#include <iostream>
#include "snake.h"
using namespace std; //测试成功
void Csnake::InitInstance()
{
snakeMap.resize(line); // snakeMap[竖坐标][横坐标]
for(int i=0;i<line;i++)
{
snakeMap[i].resize(row);
for(int j=0;j<row;j++)
{
snakeMap[i][j]=' '; 1;
}
}
for(int m=1;m<maxSize+1;m++)
{
//初始蛇身
snakeMap[line/2][m]='@';
//将蛇身坐标压入队列
snakeBody.push(Cmp(m,(line/2)));
//snakeBody[横坐标][竖坐标]
}
//链表头尾
firstSign=snakeBody.back();
secondSign.setPoint(maxSize-1,line/2);
}
//测试成功
int Csnake::GetDirections()const
{
if(GetKeyState(VK_UP)<0) return 1; //1表示按下上键
if(GetKeyState(VK_DOWN)<0) return 2; //2表示按下下键
if(GetKeyState(VK_LEFT)<0) return 3; //3表示按下左键
if(GetKeyState(VK_RIGHT)<0)return 4; //4表示按下右键
return 0;
}
bool Csnake::UpdataGame()
{
//初始化得分0
static int score=0;
//获取用户按键信息
int choice;
choice=GetDirections();
cout<<"Total score: "<<score<<endl;
//随机产生食物所在坐标
int r,l;
//开始初始已经吃食，产生一个食物
static bool eatFood=true;
//如果吃了一个，才再出现第2个食物
if(eatFood)
{
do
{
//坐标范围限制在（1，1）到（line-2,row-2）对点矩型之间
srand(time(0));
r=(rand()%(row-2))+1; //横坐标
l=(rand()%(line-2))+1;//竖坐标
//如果随机产生的坐标不是蛇身，则可行
//否则重新产生坐标
if(snakeMap[l][r]!='@')
{
snakeMap[l][r]='*';}
}
while (snakeMap[l][r]=='@');
}
switch (choice) {
case 1://向上
//如果蛇头和社颈的横坐标不相同，执行下面操作
if(firstSign.rSign!=secondSign.rSign)nextSign.setPoint(firstSign.rSign,firstSign.lSign-1);
//否则，如下在原本方向上继续移动
else nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign); break;
case 2://向下
if(firstSign.rSign!=secondSign.rSign)nextSign.setPoint(firstSign.rSign,firstSign.lSign+1);
else nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign); break;
case 3://向左
if(firstSign.lSign!=secondSign.lSign)nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign);
else nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign); break;
case 4://向右
if(firstSign.lSign!=secondSign.lSign)nextSign.setPoint(firstSign.rSign+1,firstSign.lSign);
else nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign);
break;
default:
nextSign=firstSign+(firstSign-secondSign); }
if(getSymbol(nextSign)!='*' && !isDead(nextSign))
//如果没有碰到食物(且没有死亡的情况下)，删除蛇尾，压入新的蛇头
{
//删除蛇尾
lastSign=snakeBody.front();
snakeMap[lastSign.lSign][lastSign.rSign]=' ';
snakeBody.pop();
//更新蛇头
secondSign=firstSign;
//压入蛇头
snakeBody.push(nextSign);
firstSign=snakeBody.back();
snakeMap[firstSign.lSign][firstSign.rSign]='@';
//没有吃食
eatFood=false;
return true;
}
//-----吃食-----
else if(getSymbol(nextSign)=='*' && !isDead(nextSign))
{
secondSign=firstSign;
snakeMap[nextSign.lSign][nextSign.rSign]='@';
//只压入蛇头
snakeBody.push(nextSign);
firstSign=snakeBody.back();
eatFood=true;
//加分
score+=10;
return true;
}
//-----死亡-----
else {cout<<"Dead"<<endl;cout<<"Your last total score is "<<score<<endl;
return false;}
}
void Csnake::ShowGame()
{
for(int i=0;i<line;i++)
{
for(int j=0;j<row;j++)
cout<<snakeMap[i][j];
cout<<endl;
}
Sleep(1);
system("cls");
}
snack.h
#include <vector>
#include <queue>
using namespace std;
#ifndef SNAKE_H
#define SNAKE_H
class Cmp
{
friend class Csnake;
int rSign; //横坐标
int lSign; //竖坐标
public:
// friend bool isDead(const Cmp& cmp);
Cmp(int r,int l){setPoint(r,l);}
Cmp(){}
void setPoint(int r,int l){rSign=r;lSign=l;}
Cmp operator-(const Cmp &m)const
{
return Cmp(rSign-m.rSign,lSign-m.lSign);
}
Cmp operator+(const Cmp &m)const
{
return Cmp(rSign+m.rSign,lSign+m.lSign); }
};
const int maxSize = 5; //初始蛇身长度
class Csnake
{
Cmp firstSign; //蛇头坐标
Cmp secondSign;//蛇颈坐标
Cmp lastSign; //蛇尾坐标
Cmp nextSign; //预备蛇头
int row; //列数 int line; //行数
int count; //蛇身长度
vector<vector<char> > snakeMap;//整个游戏界面
queue<Cmp> snakeBody; //蛇身
public:
int GetDirections()const;
char getSymbol(const Cmp& c)const
//获取指定坐标点上的字符
{
return snakeMap[c.lSign][c.rSign];
}
Csnake(int n)
//初始化游戏界面大小
{
if(n<20)line=20+2;
else if(n>30)line=30+2; else line=n+2; row=line*3+2;
}
bool isDead(const Cmp& cmp)
{
return ( getSymbol(cmp)=='@' || cmp.rSign == row-1
|| cmp.rSign== 0 || cmp.lSign == line-1 ||
cmp.lSign == 0 );
}
void InitInstance(); //初始化游戏界面
bool UpdataGame(); //更新游戏界面
void ShowGame(); //显示游戏界面
};
#endif // SNAKE_H

]。
1.2研究方案
这个程序的关键是表示蛇的图形以及蛇的移动。用一个小@表示蛇的一节身体，身体每长一节，增加一个@。移动时必须从蛇头开始，如果不按任何键，蛇自行在当前方向右前移，当游戏者按了有效的方向键后，蛇头朝着指定的方向移动，一步移动一节身体，所以当按了有效的方向键后，先确定蛇头的位置，然后蛇身体随着蛇头移动，图形的实现是从蛇头的新位置开始画出蛇，在界面中央有个静止不动的食物，用户通过键盘来控制蛇的走向，当蛇吃到食物时，分数增加十分，界面开始更新，蛇的身体增加一节，食物的位置变化一次，当蛇碰到界面时，游戏自动结束，显示用户最后的分数。
第二章 概述
2.1程序流程图
图1所示：
开始
初始化界面和蛇身
放置食物
蛇开始运动
蛇吃到食?
蛇长大
蛇死亡?
继续?
退出界面
N

N
Y
N
Y

游戏者按键选择

Y

图1 程序流程图

第三章 设计的具体实现
3.1 InitInstance函数
函数原型：void Csnake::InitInstance()。
功能：初始化游戏界面，初始化蛇身，将方向上下左右分别用4个键表示。
参数：无。
返回值：无。
工作方式：根据命令，调用相应函数，建立内存链表，将蛇身坐标压入队列，并将蛇身作为一个数组。
要求：完成初始化，界面中给出蛇的相关信息
3.2UpdataGame函数
函数原型：bool Csnake::UpdataGame()。
功能：获取用户按键信息，产生食物，并随机产生食物的相关坐标，判断在蛇没有死亡的
状态下是否碰到食物，如果碰到则加10分，蛇身增长一节，返回值定为true，如果蛇在移动过程中，撞到墙壁或身体交叉（蛇头撞到自己的身体），返回值定为false，并且输出用户之前所得的分数。
参数：蛇的横坐标r，蛇的列坐标l，记录用户成绩score，获取用户按键信息chioce。 返回值：true或者是false。
工作方式：获取用户输入按键信息，并且根据用户输入按键信息作为关键字，进行判断。
要求：自动使蛇开始运动，并且及时获取用户的按键信息，随时判断是否在移动过程中碰到墙壁或者身体交叉，给出结束信息。
3.3 main函数
函数原型：int main()
功能：程序的入口点，总控函数。
参数：没有死亡的信息noDead。
返回值：0。
工作要求：依次调用初始化界面的成员函数，更新游戏界面的成员函数，显示游戏界面的 成员函数。
要求：调用程序信息。
3.4 Csnake函数
函数原型：Csnake(int n)功能：初始化游戏界面大小。
参数：int n。
返回值：无。
3.5 getSymbol函数
函数原型：char getSymbol(const Cmp& c)const。
功能：获取指定坐标点上的字符。
参数： Cmp& c。
返回值：snakeMap[c.lSign][c.rSign]。
3.6 isDead函数
函数原型：bool isDead(const Cmp& cmp)。 功能：判断是否死亡。 参数：Cmp& cmp。
返回值：getSymbol(cmp)=='@' || cmp.rSign == row-1 || cmp.rSign== 0 || cmp.lSign == line-1 || cmp.lSign == 0。
工作要求：判断条件，从而决定返回值。

第四章 调试及解决方法
此程序的在调试过程中曾先后出现蛇不吃仔等问题，比如：
问题1：速度太快。
解决方法：循环delay。
for(d=0;d<4;d++)
delay(GAME_SPEED);
问题 2：食物可能出现在蛇身上。
解决方法：依次判断，若重叠则重新生成食物。
void createFood()
{ int i;
Label；
food.position.x=left+10*((int)rand()%11);
food.position.y=top+10*((int)rand()%11); for(i=0;i<=snake.length-1;i++)
{
if(snake.nodes[i].x==food.position.x&&snake.nodes[i].y==food.position.y)goto label;
}}
第五章 测试结果

图2
程序开始,初始化界面,调用函数自动生成蛇和食物之后,蛇自动向右走

图3

图4

图5
通过方向键来控制蛇的走向

图6
游戏结束输出最终成绩

第六章 设计新的体会
在设计这个程序中我主要学会了如何运用以下有关C语言和C++的知识。
1) 函数定义是要做到顾名思义是很重要的，它对读程序的人正确认识程序十分重要，在修改这个程序的过程中也能很快找到程序各模块的作用，大大增加了程序的可读性。
2) 分析函数先从main()函数入手。Main()函数是C++源程序编译时的开始，
从main()函数开始读函数可将其他函数的功能理解得更透彻。
3) 在做程序的时候先列框架，将这个程序所要达到的目的（功能）分析出来，选择正确的数据结构然后在将程序模块化，按照模块编写函数更加简单合理。
4) 我还了解了很多的库函数的作用，如字符串函数中有很多对字符串进行处理的函数，其功能我都有所了解。
5）学会了有关头文件的使用方法，及系统调配问题的解决方法等。
6）通过这次的C++程序课程设计，熟练地掌握C++语言的知识点，熟悉当前常用的软件开发环境（Visual C++），解决实际问题的能力的强化训练，正确理解掌握C++面向对象程序设计的基本特性：类、对象、继承与派生、多态、虚函数、模板、流类库等。但因为时间关系，只能把这次作为基点，有待改进，以后编程的话就不会产生恐惧心理，平时编程太少了。尤其是更熟悉文件的操作了，对C++语言也更熟悉了，也能够自己改程序中的错误，真的让我体会到编程是痛并快乐着。
致 谢
感谢张老师一学期的教导，让我在C++面向对象程序设计这门课程中学到很多东西，为我以后的专业课打下很好的基础，希望今后的学习中继续激励我进步，在此谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

参考文献
1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究
2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究
4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制
5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究
6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器
7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究
8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现
9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统
10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究
11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究
12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发
13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制
14. 基于单片机的自动找平控制系统研究
15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发
16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发
17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现
18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制
19. 基于双单片机冲床数控系统的研究
20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制
21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制
22. 基于单片机的软起动器的研究和设计
23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究
24. 基于单片机的机电产品控制系统开发
25. 基于PIC单片机的智能手机充电器
26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究
27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究
28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制
29. 基于微型光谱仪的单片机系统
30. 单片机系统软件构件开发的技术研究
31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制
32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制
33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用
34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制
35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制
36. 基于单片机的数字磁通门传感器
37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究
38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究
39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制
40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪
41. 基于单片机的电机运动控制系统设计
42. Pico专用单片机核的可测性设计研究
43. 基于MCS-51单片机的热量计
44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站
45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究
46. 基于单片机的轮轨力检测
47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现
48. 基于单片机的电液伺服控制系统
49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制
50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究
51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究
52. 单片机控制的后备式方波UPS
53. 提升高职学生单片机应用能力的探究
54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究
55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究
56. 基于单片机的多通道数据采集系统
57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制
58. 基于单片机的红外测油仪的研究
59. 96系列单片机仿真器研究与设计
60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造
61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现
62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制
63. 基于单片机的气体测漏仪的研究
64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器
65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究
66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计
67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计
68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统
69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统
70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究
71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践
72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现
73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统
74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究
75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统
76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究
77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用
78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究
79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究
80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发
81. 基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究
82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究
83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现
84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究
85. 基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现
86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现
87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统
88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现
89. 单片机监测系统在挤压机上的应用
90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用
91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用
92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用
93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发
94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计
95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计
96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发
97. 锅炉的单片机控制系统
98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计
99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制
100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现
101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计
102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现
103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制
104. 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计
106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究
107. 单片机实现的寻呼机编码器
108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究
109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究
110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究
111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制
112. PIC单片机在空调中的应用
113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究
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