俄罗斯方块C语言.docx

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俄罗斯方块C语言

俄罗斯方块游戏

在本章内容中，将介绍使用C语言开发一个简单的俄罗斯方块游戏的方法，并详细介绍其具体的实现流程。

1.1第一个项目

1.1.1作业

2004年7月1日，晴，我的作业

在离校前的10分钟，我们最敬仰的程序老师TC给我们布置了一个暑期作业：

题目很简单——用C语言实现俄罗斯方块游戏（提示用graphics.h实现），并提醒务必做好前期的分析工作。

1.1.2准备

2004年7月3日，微风阵阵

老师的建议：

在做项目前一定要好好地构思和规划项目，根据需求规划开发流程。

于是，我在电脑上画了一个简单的项目开发流程图，如图1-1所示。

图1-1开发流程图

❑

功能分析：

分析整个系统所需要的功能；

❑模块结构规划：

规划系统中所需要的功能模块；

❑总体设计：

分析系统处理流程，探索系统核心模块的运作；

❑数据结构：

设计系统中需要的数据结构；

❑规划函数：

预先规划系统中需要的功能函数；

❑具体编码：

编写系统的具体实现代码。

1.2功能分析

2004年7月4日，阳光明媚

其基本结构如图1-2所示。

图1-2俄罗斯方块游戏的基本结构

这样，我总结出了俄罗斯方块游戏的基本功能模块，并做了一个简单的项目规划书，整个规划书分为两个部分：

❑系统需求分析；

❑结构规划。

1.2.1系统需求分析

1）游戏方块的预览功能

当游戏运行后并在底部出现一个游戏方块时，必须在预览界面中出现下一个方块，这样便于玩家提前进行控制处理。

因为在该游戏中共有19种方块，所以在方块预览区内要显示随机生成的游戏方块。

2）游戏方块的控制功能

游戏玩家可以对出现的方块进行移动处理，分别实现左移、右移、快速下移、自由下落和行满自动消除功能的效果。

3）更新游戏显示

当在游戏中移动方块时，需要先消除先前的游戏方块，然后在新坐标位置重新绘制新方块。

4）游戏速度设置和分数更新

通过游戏分数能够实现对行数的划分，例如，可以设置消除完整的一行为10分。

当达到一定数量后，需要给游戏者进行等级上的升级。

当玩家级别升高后，方块的下落速度将加快，从而游戏的难度就相应地提高了。

5）系统帮助

游戏玩家进入游戏系统后，通过帮助了解游戏的操作提示。

一个俄罗斯方块游戏的基本功能也就上述5条了，当然现实中的游戏产品更加复杂，但其基本的功能都是大同小异的。

1.2.2结构规划

现在开始步入结构规划阶段。

为了加深印象，我做了一个模块结构图，如图1-3所示。

图1-3游戏的模块结构

1.2.3选择工具

2004年7月5日，晴，工具的困惑

建议选TurboC。

因为在DEV-C++中使用graphics.h比较复杂！

历时两天，我确定好了整个项目的功能模块，做好了整体规划，也选好了开发工具。

接下来我将要步入总体设计阶段。

1.3总体设计

经过总体构成功能的分析后，接下来就可以根据各构成功能模块进行对应的总体设计处理。

主要包括两个方面：

❑运行流程分析；

❑核心处理模块分析。

1.3.1运行流程分析

2004年7月6日，上午，阳光明媚

了整个游戏的具体运作流程图。

游戏的具体运作流程如图1-4所示，用左移VK_LEFT、右移VK_RIGHT、下移VK_DOWN、旋转VK_UP和退出VK_Esc键判断键值。

上述几个按键移动处理的具体说明如下。

❑VK_LEFT：

调用MoveAble（）函数，判断是否能左移，如果可以则调用EraseBox函数，清除当前的游戏方块。

并在下一步调用show_box（）函数，在左移位置显示当前游戏的方块。

❑VK_RIGHT：

右移处理，及上面的VK_LEFT处理类似。

❑VK_DOWN：

下移处理，如果不能再移，必须将flag_newbox标志设置为1。

❑VK_UP：

旋转处理，首先判断旋转动作是否执行，在此需要满足多个条件，如果不合条件，则不予执行。

❑VK_Esc：

按Esc键后将退出游戏。

图1-4游戏运行流程

1.3.2核心处理模块分析

2004年7月6日，下午，多云，还有很长的路要走

1．方块预览

新游戏的方块将在4×4的正方形小方块中预览，使用随机函数rand（）可以产生1-19之间的游戏方块编号，并作为预览的方块编号。

其中品尼高正方形小方块的大小由BSIZE×BSIZE来计算。

2．游戏方块控制处理

方块的移动控制是整个游戏的重点和难点，具体信息如下。

1）左移处理

处理过程如下。

（1）判断是否能够左移，判断条件有两个：

左移一位后方块不能超越游戏底板的左边线，否则将越界；并且在游戏方块有值（值为1）的位置，游戏底板不能是被占用的（占用时值为1）。

（2）清除左移前的游戏方块；

（3）在左移一位的位置处，重新显示此游戏的方块。

2）右移处理

处理过程如下。

（1）判断是否能够右移，判断条件有两个：

右移一位后方块不能超越游戏底板的右边线，否则将越界；游戏方块有值位置，游戏底板不能被占用；

（2）清除右移前的游戏方块；

（3）在右移一位的位置处，重新显示此游戏的方块。

3）下移处理

处理过程如下。

（1）判断是否能够下移，判断条件有两个：

下移一位后方块不能超越游戏底板的底边线，否则将越界；游戏方块有值位置，游戏底板不能被占用。

满足上述两个条件后，可以被下移处理。

否则将flag_newbox设置为1，在主循环中会判断此标志；

（2）清除下移前的游戏方块；

（3）在下移一位的位置处，重新显示此游戏的方块。

4）旋转处理

处理过程如下。

（1）判断是否能够旋转，判断条件有两个：

旋转后方块不能超越游戏底板的底边线、左边线和右边线，否则将越界；游戏方块有值位置，游戏底板不能被占用；

（2）清除旋转前的游戏方块；

（3）在游戏方块显示区域（4×4）的位置，使用当前游戏方块的数据结构中的next值作为旋转后形成的新游戏方块的编号，并重新显示这个编号的游戏方块。

3．更新显示

当游戏中的方块在进行移动处理时，要清除先前的游戏方块，用新坐标重绘游戏方块。

当消除满行后，要重绘游戏底板的当前状态。

清除游戏方块的方法是先画轮廓再填充，具体过程如下：

绘制一个轮廓，使用背景色填充小方块，然后使用前景色画一个游戏底板中的小方块。

循环此过程，变化当前坐标，填充并画出19个这样的小方块，从而在游戏底板中清除此游戏方块。

4．游戏速度和分数更新处理

当行满后，积分变量score会增加一个固定的值，然后将等级变量level和速度变量speed相关联，实现等级越高速度越快的效果。

2004年7月6日，晚上，总体设计的重要性

数据结构设计

1.4数据结构

2004年7月7日，上午，阳光充足

我就设计好了系统所需要的数据结构。

1．游戏底板结构体

此处的游戏底板结构体是BOARD，具体的代码如下。

structBOARD/*游戏底板结构,表示每个点所具有的属性*/

{

intvar;/*当前状态只有0和1,1表示此点已被占用*/

intcolor;/*颜色,游戏底板的每个点可以拥有不同的颜色,增强美观性*/

}Table_board[Vertical_boxs][Horizontal_boxs];

其中，BOARD结构体表示了游戏底板中每个小方块的属性，var表示了当前的状态，为0时表示未被占用，为1时表示已经被占用。

2．游戏方块结构体

此处的游戏方块结构体是SHAPE，具体的代码如下。

structSHAPE{

/*一个字节是8位,用每4位表示游戏方块中的一行，例如:

box[0]="0x88",box[1]="0xc0"表示的是:

1000

1000

1100

0000*/

charbox[2];

intcolor;/*每个方块的颜色*/

intnext;/*下个方块的编号*/

};

SHAPE结构体表示某个小方块的属性，charbox[2]表示用2个字节来表示这个块的形状，每4位来表示一个方块的一行。

color表示每个方块的颜色，颜色值可以根据需要设置。

3．SHAPE结构数组

此处的游戏方块结构体是SHAPE，具体的代码如下。

/*初始化方块内容,即定义MAX_BOX个SHAPE类型的结构数组,并初始化*/

structSHAPEshapes[MAX_BOX]=

{

/*

*口口口口口口口

*口口口口口口

*口口口

*/

{0x88,0xc0,CYAN,1},

{0xe8,0x0,CYAN,2},

{0xc4,0x40,CYAN,3},

{0x2e,0x0,CYAN,0},

/*

*口口口口口口

*口口口口

*口口口口口口

*/

{0x44,0xc0,MAGENTA,5},

{0x8e,0x0,MAGENTA,6},

{0xc8,0x80,MAGENTA,7},

{0xe2,0x0,MAGENTA,4},

/*

*口

*口口口口

*口口口

*/

{0x8c,0x40,YELLOW,9},

{0x6c,0x0,YELLOW,8},

/*

*口口口

*口口口口

*口

*/

{0x4c,0x80,BROWN,11},

{0xc6,0x0,BROWN,10},

/*

*口口口

*口口口口口口口口口口

*口口口

*/

{0x4e,0x0,WHITE,13},

{0x8c,0x80,WHITE,14},

{0xe4,0x0,WHITE,15},

{0x4c,0x40,WHITE,12},

/*口

*口

*口口口口口

*口

*/

{0x88,0x88,RED,17},

{0xf0,0x0,RED,16},

/*

*口口

*口口

*/

{0xcc,0x0,BLUE,18}

};

在上述代码中，定义了MAX_BOX个SHAPE类型的结构数组，并进行了初始化处理。

因为共有19种不同的方块类型，所以MAX_BOX为19。

2004年7月7日，晚上，数据结构的重要性

1.5一个神秘的箱子

2004年7月8日，晴空万里

武侠小说，是成年人的童话。

从少年开始我就迷恋上了武侠小说，一直伴我读到大学。

记得在某一段时间，我曾经特别痴迷一个神秘的箱子.

出自古龙的武侠名著《英雄无泪》的一段对白，没错最厉害的武器是一口箱子。

等我看完全文之后我才明白，这不是一口简单的箱子，箱子里有很多个零部件，能够根据不同的对手而迅速组成一个战胜对手的武器。

现在我发现这个箱子和程序中的函数是那么的相似！

我们要编程解决一个问题，要实现某个功能，我们可以编写一个函数来实现它。

如果有多个问题，则编写多个函数就可以实现，函数就是我们编程中的那个神秘的箱子。

书归正传，我预先设置好了整个项目中需要的函数，并做好了定义。

1．函数NewTimer

函数NewTimer用于实现新的时钟，具体结构如下：

voidinterruptnewtimer（void）

2．函数SetTimer

函数SetTimer用于设置新时钟的处理过程，具体结构如下：

voidSetTimer（voidinterrupt（*IntProc）（void））

3．函数KillTimer

函数KillTimer用于恢复原有的时钟处理过程，具体结构如下：

voidKillTimer（）

4．函数initialize

函数initialize用于初始化界面，具体结构如下：

voidinitialize（intx,inty,intm,intn）

5．函数DelFullRow

函数DelFullRow用于删除满行，y设置删除的行数，具体结构如下：

intDelFullRow（inty）

6．函数setFullRow

函数setFullRow用于查询满行，并调用DelFullRow函数进行处理，具体结构如下：

voidsetFullRow（intt_boardy）

7．函数MkNextBox

函数MkNextBox用于生成下一个游戏方块，并返回方块号，具体结构如下：

intMkNextBox（intbox_numb）

8．函数EraseBox

函数EraseBox用于清除以（x,y）位置开始的编号为box_numb的游戏方块，具体结构如下：

voidEraseBox（intx,inty,intbox_numb）

9．函数show_box

函数show_box用于显示以（x,y）位置开始的编号为box_numb，颜色值为color的游戏方块，具体结构如下：

voidshow_box（intx,inty,intbox_numb,intcolor）

10．函数MoveAble

函数MoveAble首先判断方块是否可以移动，其中（x,y）是当前的位置，box_numb是方块号，direction是方向标志。

具体结构如下：

intMoveAble（intx,inty,intbox_numb,intdirection）

2004年7月8日，晚上，函数的重要性

我历经8天的忙碌，终于完成了前期的所有工作。

整个过程很顺利，虽然项目很简单，但是我很细心，可以说这是我第一次这么细心地做一个项目。

到此为止，我更加认识到了函数在C语言中的作用。

几乎项目中的所有功能都是通过函数来实现的，函数构成了整个项目的主体。

1.6具体实现

2004年7月9日，晴空万里

开发征程正式拉开序幕！

1.6.1预处理

如果说前面的准备工作是开发项目的第一步，那么预处理就打响了程序开发的第一枪。

我们先看一下预处理的定义：

预处理是在程序源代码被编译之前，由预处理器（Preprocessor）对程序源代码进行的处理。

这个过程并不对程序的源代码进行解析，但它把源代码分割或处理成为特定的符号用来支持宏调用。

看来预处理也是一个准备工作，不搬到台面上。

这就像我们辛苦学习知识，为将来的工作而做准备一样。

在以后工作中，所学的知识只会在后台默默无闻地支持着我们。

在开始之前画了一个简单的实现流程图，如图1-5所示。

图1-5预处理流程图

（1）先引用图形函数库等公用文件，具体代码如下所示。

#include

#include

#include

#include/*图形函数库*/

（2）定义按键码，即操控游戏的按键：

左移、右移、下移、上移等。

具体代码如下所示。

/*定义按键码*/

#defineVK_LEFT0x4b00

#defineVK_RIGHT0x4d00

#defineVK_DOWN0x5000

#defineVK_UP0x4800

#defineVK_ESC0x011b

#defineTIMER0x1c/*设置中断号*/

（3）定义系统中需要的常量，例如方块种类、方块大小、方块颜色等。

具体实现代码如下所示。

/*定义常量*/

#defineMAX_BOX19/*总共有19种形态的方块*/

#defineBSIZE20/*方块的边长是20个像素*/

#defineSys_x160/*显示方块界面的左上角x坐标*/

#defineSys_y25/*显示方块界面的左上角y坐标*/

#defineHorizontal_boxs10/*水平的方向以方块为单位的长度*/

#defineVertical_boxs15/*垂直的方向以方块为单位的长度,也就说长是15个方块*/

#defineBegin_boxs_xHorizontal_boxes2/*产生第一个方块时出现的起始位置*/

#defineFgColor3/*前景颜色,如文字.2-green*/

#defineBgColor0/*背景颜色.0-blac*/

#defineLeftWin_xSys_x+Horizontal_boxs*BSIZE+46/*右边状态栏的x坐标*/

#definefalse0

#definetrue1

/*移动的方向*/

#defineMoveLeft1

#defineMoveRight2

#defineMoveDown3

#defineMoveRoll4

/*以后坐标的每个方块可以看作像素点是BSIZE*BSIZE的正方形*/

（4）定义系统中需要的全局变量，例如，方块的下落速度、玩家的分数、当前的方块编号等。

具体实现代码如下所示。

/*定义全局变量*/

intcurrent_box_numb;/*保存当前方块编号*/

/*x,y是保存方块的当前坐标的*/

intCurbox_x=Sys_x+Begin_boxs_x*BSIZE,Curbox_y=Sys_y;

intflag_newbox=false;/*是否要产生新方块的标记0*/

intspeed=0;/*下落速度*/

intscore=0;/*总分*/

intspeed_step=30;/*每等级所需要分数*/

/*指向原来时钟中断处理过程入口的中断处理函数指针*/

voidinterrupt（*oldtimer）（void）;

（5）定义底板结构和方块结构。

每一个新出现的方块结构是不同的，当方块下落到游戏底板后，结构也是不同的，所以必须编写两个结构来存储即时结构。

具体实现代码如下所示。

structBOARD/*游戏底板结构,表示每个点所具有的属性*/

{

intvar;/*当前状态只有0和1,1表示此点已被占用*/

intcolor;/*颜色,游戏底板的每个点可以拥有不同的颜色,增强美观性*/

}Table_board[Vertical_boxs][Horizontal_boxs];

/*方块结构*/

structSHAPE{

charbox[2];/*一个字节等于8位,每4位表示一个方块的一行

如:

box[0]="0x88",box[1]="0xc0"表示的是:

1000

000

1100

0000*/

intcolor;/*每个方块的颜色*/

intnext;/*下个方块的编号*/

};

（6）开始初始化方块内容，即定义允许MAX_BOX个预定义类型的数组，其中MAX_BOX代表允许的最多箱子个数，并初始化。

初始化就是把变量赋为默认值，把控件设为默认状态，把没准备的准备好。

具体实现代码如下所示。

/*初始化方块内容*/

structSHAPEshapes[MAX_BOX]=

{

/*

*口口口口口口口

*口口口口口口

*口口口

*/

{0x88,0xc0,CYAN,1},

{0xe8,0x0,CYAN,2},

{0xc4,0x40,CYAN,3},

{0x2e,0x0,CYAN,0},

/*

*口口口口口口

*口口口口

*口口口口口口

*/

{0x44,0xc0,MAGENTA,5},

{0x8e,0x0,MAGENTA,6},

{0xc8,0x80,MAGENTA,7},

{0xe2,0x0,MAGENTA,4},

/*

*口

*口口口口

*口口口

*/

{0x8c,0x40,YELLOW,9},

{0x6c,0x0,YELLOW,8},

/*

*口口口

*口口口口

*口

*/

{0x4c,0x80,BROWN,11},

{0xc6,0x0,BROWN,10},

/*

*口口口

*口口口口口口口口口口

*口口口

*/

{0x4e,0x0,WHITE,13},

{0x8c,0x80,WHITE,14},

{0xe4,0x0,WHITE,15},

{0x4c,0x40,WHITE,12},

/*口

*口

*口口口口口

*口

*/

{0x88,0x88,RED,17},

{0xf0,0x0,RED,16},

/*

*口口

*口口

*/

{0xcc,0x0,BLUE,18}

};

2004年7月9日，晚上，时刻要学习

在具体编码之前，在我脑海中关于预处理的知识毫无印象。

因此在具体编码时，我发现一行代码也写不出来。

这种情况我相信在很多初学者身上也发生过，而且不止发生一次。

我没有办法，只能自己搜集资料学习。

看来无论是一个学生，还是以后步入职场，都要随时提高自己，来应对新技术的发展。

1.6.2主函数

我深知主函数的重要性，所以在设计之前，特意请教了师兄A：

我：

“开始主函数设计了，哈哈！

”

A：

“呵呵，看来准备工作都已经做完了。

我不知你前面的工作流程，但是我还是提醒你要注意：

前期准备工作的重要性！

整体分析和规划都要仔细考虑，并且尽可能的书面化！

”

我：

“嗯，明白了！

作为主函数，您有什么建议？

”

A：

“五个字：

尽量的简单！

因为主函数肩负着入口和出口的重任，所以尽量不要把太多细节方面的逻辑直接放在主函数内，这样不利于维护和扩展。

主函数应该尽量简洁，具体的实现细节应该封装到被调用的子函数中。

”

简单是编写函数的第一要务，我编写的主函数如下。

voidmain（）{

intGameOver=0;

intkey,nextbox;

intCurrentaction=0;/*标记当前动作状态*/

intgd=VGA,gm=VGAHI,errorcode;

initgraph（&gd,&gm,""）;

errorcode=graphresult（）;

if（errorcode!

=grOk）

{

printf（"\nNotice:

Graphicserror:

%s\n",grapherrormsg（errorcode））;

printf（"Pressanykeytoquit!

"）;

getch（）;

exit

（1）;

}

setbkcolor（BgColor）;

setcolor（FgColor）;

randomize（）;

SetTimer（newtimer）;

initialize（Sys_x,Sys_y,Horizontal_boxs,Vertical_boxs）;/*初始化*/

nextbox=MkNextBox（-1）;

show_box（Curbox_x,Curbox_y,current_