C++贪吃蛇课程设计.docx
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C++贪吃蛇课程设计
青岛理工大学琴岛学院
设计报告
课题名称：
基于C++贪吃蛇的设计与实现
学院：
计算机工程系
专业班级：
计算机科学与技术（专升本）
13级1班
学号：
XX
学生：
X
指导教师：
XX
青岛理工大学琴岛学院教务处
2013年12月27日
学生
邵坤
指导教师
XX
课题名称
基于C++贪吃蛇的设计与实现
设计时间
XXX
设计地点
8教209室
设计目的
动手练习制作MFC小应用。
锻炼自己动手制作、查询资料、独立思考的能力
指导教师评语
系部教研室
意见
一、需求分析
贪吃蛇游戏作为一款经典小游戏，版本多样，娱乐性也很高，适合在闲暇时放松心神。
并且可在多个平台上实现，程序简单易懂，非常适合初学者学习制作。
1、语言的使用
现在的贪吃蛇游戏一般是用C语言实现的，用C语言编写贪吃蛇游戏比较简单易懂，当然也可以用其他语言来实现，比如Java、C++、C#等，这里我们用C++来实现。
2、用C++的优势
C++在一定程度上可以和C语言很好的结合，甚至大多数C语言程序是在C++的集成开发环境中完成的。
C++相对众多的面向对象的语言，具有相当高的性能。
C++引入了面向对象的概念，使得开发人机交互类型的应用程序更为简单、快捷。
很多优秀的程序框架包括Boost、Qt、MFC、OWL、WTL就是使用的C++。
人们一般认为，使用Java或C#的开发成本比C++低。
但是，如果充分分析C++和这些语言的差别，会发现这句话的成立是有条件的。
这个条件就是：
软件规模和复杂度都比较小。
如果不超过3万行有效代码（不包括生成器产生的代码），这句话基本上还能成立。
否则，随着代码量和复杂度的增加，C++的优势将会越来越明显。
造成这种差别的就是C++的软件工程性。
相对于其他的语言，C++具有它自己的优势，主要体现在以下几个方面：
（1）、C++实现了面向对象程序设计。
在高级语言当中，处理运行速度是最快的，大部分的游戏软件，系统都是由C++来编写的。
（2）、C++语言非常灵活，功能非常强大。
如果说C语言的优点是指针，那么C++的优点就是性能和类层次结构的设计。
（3）、C++非常严谨、精确和数理化，标准定义很细致。
（4）、C++语言的语法思路层次分明、相呼应;语法结构是显式的、明确的。
当然，这只是C++的一部分优势，在运用过程中，我们会逐渐发现C++语言之美。
3、实现的功能
⑴运行程序。
⑵点击“游戏->开始”，出现围墙界面，一条蛇在密闭的围墙内,在围墙内随机出现一食物,游戏开始。
⑶游戏开始后，通过四个方向键控制蛇的运动方向，吃掉随机出现的豆子，若不小心碰到墙壁或者与自身相交，则该轮游戏结束。
⑷游戏结束后，会弹出游戏得分。
⑸点击“游戏->暂停”，暂停游戏。
⑹点击“游戏->继续”，继续游戏。
⑺游戏会根据蛇身的长度自动调节难易程度。
⑻点击“游戏->退出”，退出游戏。
⑼单击帮助->游戏规则查看游戏规则。
4、主要的思想
1定义蛇和食物的全局变量，初始化贪吃蛇各项成员变量，包括图像的出现在屏幕的初始位置，长度，以及蛇的行走方向。
食物类的定义包括出现的初始位置，以及食物是否被吃掉的判断。
2用数组初始化长度为3的贪吃蛇，并且默认食物未出现
3在CView类上运用MFC提供的Windows消息中WM_TIMER消息，运用OnTimer（）函数让系统提供一个时钟节拍，更新游戏
4具体游戏实现，包括蛇撞到自己和围墙都将使游戏结束，判断吃豆等，其中还包括根据蛇的长度来进行游戏难度的改变。
5具体键盘游戏操作运用到Windows消息响应中的WM_KEYDOWN，用OnKeyDown（）来响应玩家的实际操作
4、游戏界面如下：
图1游戏界面
图1
二、概要设计
1、首先，用一个结构体数组来标记蛇的X位置和Y位置，还有每一节的方向。
用一变量标识蛇的长度。
2、在蛇非转弯的移动时用定时器来自动移动，不管蛇是哪种形状，都只需在每次移动时先将各节向后移动（蛇尾舍弃，新的蛇尾由蛇尾的上一节代替）：
如蛇本身为snake[0]到snake[3]，就是将snake[0]到snake[2]一起移动到snake[1]到snake[3]：
将snake[2]的XY坐标赋值snake[3]的XY坐标，snake[1]的XY坐标赋值给snake[2]的XY坐标，snake[0]的XY坐标赋值给snake[1]的XY坐标。
再判断蛇头的方向，然后将蛇头顺着这个方向向前移动一格就是蛇头snake[0]的XY坐标。
而蛇除蛇头外各节的方向由函数SetDirection（）来确定（明显此种情况，蛇头的方向不变），SetDirection（）的思想是根据蛇的每一节的前一节的相对位置来确定本节的方向。
（其实这个函数是多余的，真正用到的只有蛇头的方向）。
3、蛇在转弯时，也是各节一次向后移，蛇头的位置顺着转弯的方向移动，方向由转弯方向确定。
4、蛇在吃到食物时，长度加一，蛇头的位置变成食物的位置，方向不变。
蛇的本身每节的XY位置都向后移。
如蛇本身为snake[0]到snake[3]，就是将snake[0]到snake[3]一起移动到snake[1]到snake[4]。
5、具体键盘游戏操作运用到Windows消息响应中的WM_KEYDOWN，用OnKeyDown（）来响应玩家的实际操作。
6、每次蛇在转弯时只能有一种方向按键能响应，即要么左右转，要么上下转。
蛇头方向向左或向右时，只能上下转；蛇头方向向上或向下时，只能左右转。
7、食物的位置由rand函数随机产生。
游戏运行界面如图2所示：
图2游戏界面
8、游戏框架如下：
图3游戏框架
3、主要类及成员函数、数据成员的说明如表1所示
表1
类的名称
成员名称
功能
Snake
x
蛇的横坐标
y
蛇的纵坐标
len
蛇的长度
direct
指引蛇的方向
Food
x
食物的横坐标
y
食物的纵坐标
sfood
食物个数
CSnakeView
OnStart（）
控制游戏开始
OnPause（）
控制游戏暂停
OnContinue（）
控制游戏继续
OnExit（）
控制游戏退出
OnKeyDown（）
接收用户键入的信息，然后用switch进行选择判断
OnRButtonDown（）
用鼠标右键屏幕，就会马上显示当前位置的坐标信息
OnRButtonDown（）
该函数画一个矩形,用当前的画笔画矩形轮廓,用当前画刷进行填充
oninit（）
该函数画一个矩形,用当前的画笔画矩形轮廓,用当前画刷进行填充
OnTime（）
改变蛇的移动速度，判断蛇是否撞墙，食物的随机分配，吃食物以后长度的增加，蛇的移动方向的改变
OnDraw（CDC*pDC）
用画刷画一个背景，并且包含当前可见区域的最小矩形的大小，使用当前选入指定设备环境中的刷子绘制给定的矩形区域
三、详细设计
1、添加消息处理函数
在已有工程下的ClassView中右键Cview类添加以下Windows信息
WM_RBUTTONDOWN
WM_RBUTTONDOWN
WM_TIMER
再右键CView类选择“ADDVirtualFunciton”选OnInitialUpdate（）
OnInitialUpdate（）的功能如下：
视图窗口完全建立后第一个被框架调用的函数。
框架在第一次调用OnDraw前会调用OnInitialUpdate，因此OnInitialUpdate是设置滚动视图的逻辑尺寸和映射模式的最合适的地方。
时间上，两者先后顺序不同，构造函数生成本类的对象，但没有产生窗口，OnCreate后窗口产生，然后才是视图的OnInitialUpDate，一般在这里对视图的显示做初始化。
简单点,就是ONCREATE只是产生VIEW的基本结构和变量而在OnInitialUpDate（）中,主要初始化视图中控件等。
所以我们要用这个函数来进行贪吃蛇的初始化工作。
再者还要添加一个成员函数oninit（）进行贪吃蛇外观的初始化。
2、控件的设计
再者是设计游戏的一些控件来控制“游戏开始”“游戏结束”和“游戏暂停”。
我们可以点击“工作空间”的“ResourceView”进行控件的具体设计，这里我们在Menu文件夹中把“IDR_MAINFRAME”中默认的控件全部删除,右键其中的标题栏，点击属性，会得到一个菜单栏标题，我们分别建立1个菜单栏标题。
这里我们分别建“游戏”。
图4添加的控件
点击并且在已有控件中的列表中点击属性，进行“菜单项目属性”的设置。
我们本别建立的属性“标明”与对应的ID有
游戏开始IDM_START
游戏暂停IDM_PAUSE
游戏继续IDM_CONTINUE
游戏退出IDM_EXIT
成功设置ID之后我们分别右键各项属性进行消息响应处理函数的生成
具体方法操作例子如下
1右键“游戏开始”
2点击“类向导建立”
3在MessageMaps页面，在要进行消息响应的控件ID列表ObjectIDs中上选择对应的ID,这里我们选择IDM_START，具体实现的环境是CView类，所以我们必须把“Classname”的默认“CMainFrame”改为“CView类”，并且在“Messages”类型设置中，用“COMMAND”设置为其为命令消息。
其余各项也按照同理进行设置。
3、具体实现游戏
Step1
首先我们在文件开头处分别定义蛇和食物的全局变量
staticstructSnake
{
intx,y;
intlen;
intdirect;
}Snake[1000];
staticstructFood
{
intx;
inty;
intisfood;
}Food;
再者初始化贪吃蛇
voidCSnakeView:
:
OnInitialUpdate（）
{
CView:
:
OnInitialUpdate（）;
Snake[0].x=10;
Snake[0].y=10;
Snake[1].x=11;
Snake[1].y=10;
Snake[2].x=12;
Snake[2].y=10;
Snake[0].direct=3;
Snake[0].len=3;
Food.isfood=1;
}
初始化贪吃蛇起初有3个节点,长度为3和起始坐标；食物默认为1无0有。
Step2对OnKeyDown（）具体添加代码
voidCSnakeView:
:
OnKeyDown（UINTnChar,UINTnRepCnt,UINTnFlags）
{
switch（nChar）
{
caseVK_UP:
if（Snake[0].direct!
=2）Snake[0].direct=1;break;
caseVK_DOWN:
if（Snake[0].direct!
=1）Snake[0].direct=2;break;
caseVK_LEFT:
if（Snake[0].direct!
=4）Snake[0].direct=3;break;
caseVK_RIGHT:
if（Snake[0].direct!
=3）Snake[0].direct=4;break;
}
CView:
:
OnKeyDown（nChar,nRepCnt,nFlags）;
}
代码说明：
Snake[0]代表的是蛇头，我们对蛇头的方向Snake[0].direct进行判断。
caseVK_UP:
if（Snake[0].direct!
=2）Snake[0].direct=1;break;意思就是当Snake[0].direct的方向此时并不等于“下”的时候，才能做出“上”的操作动作，否则则忽略用户“向上”的操作按键效果。
OnKeyDown函数的第一个参数UINTnChar是接收用户键入的信息，然后我们用switch进行选择判断。
Step3对OnRButtonDown（）具体添加代码
voidCSnakeView:
:
OnRButtonDown（UINTnFlags,CPointpoint）
{
CStringstr;
str.Format（"%d,%d",point.x,point.y）;
AfxMessageBox（str）;
CView:
:
OnRButtonDown（nFlags,point）;
}
这个函数功能是：
用鼠标右键屏幕，就会马上显示当前位置的坐标信息。
Step4
voidCSnakeView:
:
oninit（）
{
CDC*pDC=GetDC（）;
CBrushDrawBrush=（RGB（100,100,100））;
CBrush*Drawbrush=pDC->SelectObject（&DrawBrush）;
for（inti=0;i<=Snake[0].len-1;i++）
pDC->Rectangle（Snake[i].x*20,Snake[i].y*20,（Snake[i].x+1）*20,（Snake[i].y+1）*20）;
pDC->SelectObject（DrawBrush）;
}
代码说明：
利用Windows给我们提供的CDC类来进行画图，我们首先用一个指向CDC类的指针去接受与该窗口相关联的DC句柄，然后用定义画刷一个DrawBrush对象，并且用RGB（100,100,100）来给画刷初始化颜色。
并且用SelectObject（&DrawBrush）;函数把对象画刷选入到设备描述表中，用for循环依次把贪吃蛇的3个节点画出来。
Step5控件添加代码
voidCSnakeView:
:
OnStart（）
{
SetTimer（1,1000,NULL）;
OnInitialUpdate（）;
}
voidCSnakeView:
:
OnPause（）
{
KillTimer
（1）;
AfxMessageBox（"暂停游戏..."）;
}
voidCSnakeView:
:
OnExit（）
{
AfxMessageBox（"退出游戏..."）;
exit（0）;
}
voidCSnakeView:
:
OnContinue（）
{
SetTimer（1,10,NULL）;
}
代码说明：
由于之前我们设定了WM_TIMER消息，我们能运用计时器功能。
用WM_TIMER来设置定时器
先请看SetTimer这个API函数的原型
UINT_PTRSetTimer（
HWNDhWnd,//窗口句柄
UINT_PTRnIDEvent,//定时器ID，多个定时器时，可以通过该ID判断是哪个定时器
UINTuElapse,//时间间隔,单位为毫秒
TIMERPROClpTimerFunc//回调函数
）;
SetTimer（m_hWnd,1,1000,NULL）;//一个1秒触发一次的定时器
在MFC程序中SetTimer被封装在CWnd类中，调用就不用指定窗口句柄了，所以我们这里可以只去后3个参数写成SetTimer（1,10,NULL）;，1000为1秒。
Step6对OnDraw（）的添加代码
voidCSnakeView:
:
OnDraw（CDC*pDC）
{
CSnakeDoc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
CBrushbackBrush（RGB（100,0,100））;
CBrush*pOldBrush=pDC->SelectObject（&backBrush）;
CRectrect;
pDC->GetClipBox（&rect）;
pDC->PatBlt（rect.left,rect.top,rect.Width（）,rect.Height（）,PATCOPY）;
pDC->SelectObject（pOldBrush）;
pDC->Rectangle（19,19,501,501）;
oninit（）;
}
代码说明：
此处是用画刷画一个背景，并且画出3个矩形区域
函数原型：
intGetClipBox（HDChdc,LPRECTlprc）；
该函数得到一个能够完包含当前可见区域的最小矩形的大小。
函数原型：
intnYLeft,intnWidth,intnHeight,DWORDdwRop）；
该函数使用当前选入指定设备环境中的刷子绘制给定的矩形区域。
Step7对OnTime（）的添加代码
由于该函数代码部分太复杂我们将其分开逐一分析：
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{
CDC*pDC=GetDC（）;
CStringsoure;
SetTimer（1,360-Snake[0].len*10,NULL）;
soure.Format（"得分:
%d!
",（Snake[0].len-3）*10）;
if（Snake[0].x*20<=37||Snake[0].y*20<=37||Snake[0].x*20>=462||Snake[0].y*20>=462）
{
KillTimer
（1）;
AfxMessageBox（soure）;
}
}
代码说明：
这一部分是蛇身撞界判断。
蛇的一节身体为一个矩形块，这样表示每个矩形块只需起点坐标x和y身体是不断增长的，所以用数组存放每一节的坐标。
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{if（Snake[0].len>3）
for（intsn=Snake[0].len-1;sn>0;sn--）
{
if（Snake[0].x*20==Snake[sn].x*20&&Snake[0].y*20==Snake[sn].y*20）
{
KillTimer
（1）;
AfxMessageBox（soure）;}
}
}
代码说明：
这一部分是蛇身相撞判断。
由于判断蛇自己是否咬到了自己，根据蛇长sn，进行sn次forsn-1次循环，并且和Snake[0].x进行比较（之所以进行sn-1次那肯定是不包括蛇头而且蛇的长度也必须大于3才会发生自己咬自己的情况）。
KillTimer
（1）;是停止计时器；和之前的SetTime（）对应而已。
AfxMessageBox（soure）;输出一个原样输出内容。
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{if（Food.x==Snake[Snake[0].len-1].x&&Food.y==Snake[Snake[0].len-1].y）
{
}
else
{
pDC->SelectStockObject（WHITE_PEN）;
pDC->Rectanglake[Snake[0].len-1].x*20,Snake[Snake[0].len-1].y*20,（Snake
[Snake[0].len-1].x+1）*20,（Snake[Snake[0].len-1].y+1）*20）;
}
for（inti=Snake[0].len-1;i>0;i--）
{
Snake[i].x=Snake[i-1].x;
Snake[i].y=Snake[i-1].y;
}
}
代码说明：
pDC->SelectStockObject（WHITE_PEN）;是把白色的“PEN”选入设备进行画图
pDC->Rectangle（Snake[Snake[0].len-1].x*20,Snake[Snake[0].len-1].y*20,
（Snake[Snake[0].len-1].x+1）*20,（Snake[Snake[0].len-1].y+1）*20）;让它去画最后一个节点
for（inti=Snake[0].len-1;i>0;i--）//贪吃蛇的蛇身移动
{
Snake[i].x=Snake[i-1].x;
Snake[i].y=Snake[i-1].y;
}
这里要要专门用白笔画最后一个，因为我们的游戏界面是用白色的，贪吃蛇移动的时候，肯定是蛇头向前走一单位，而尾部肯定要“擦除”掉一个单位，那怎么擦除呢？
我们只能用和背景色一样的画笔。
原来蛇的位置和新蛇的位置差一个单位，所以看起来蛇会多一节身体，所以将蛇的最后一节用背景色覆盖SelectStockObject（WHITE_PEN）让它起到“消失”最后一个节点的功能，让我们以为蛇是向前走了。
Snake[i].x=Snake[i-1].x;
Snake[i].y=Snake[i-1].y;进行次数为"长度-1"次的循环
为什么要进行长度-1次呢？
我这里要说明一下，这里是不包括蛇头的进行的平移，用数组赋值的方法，把前一节点保存在后一个结点，然后头结点向前移动。
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{if（Snake[0].direct==1）Snake[0].y--;
if（Snake[0].direct==2）Snake[0].y++;
if（Snake[0].direct==3）Snake[0].x--;
if（Snake[0].direct==4）Snake[0].x++;
pDC->SelectStockObject（BLACK_PEN）;
CBrushDrawBrush=（RGB（100,100,100））;
CBrush*Drawbrush=pDC->SelectObject（&DrawBrush）;
pDC->Rectangle（Snake[0].x*20,Snake[0].y*20,（Snake[0].x+1）*20,（Snake[0].y+1）*
20）;
pDC->SelectObject（DrawBrush）;
}
代码说明：
这一部分是方向判断。
“1234”本别代表“上下左右”x++,y++进行移动，然后用选定画刷画出一个新节点的矩形作为头结点
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{if（Snake[0].x*20==Food.x*20&&Snake[0].y*20==Food.y*20）
{
Snake[0].len++;
Food.isfood=1;
Snake[Snake[0].len-1].x=Snake[Snake[0].len-2].x;
Snake[Snake[0].len-1].y=Snake[Snake[0].len-2].y;
}
}
代码说明：
这一部分是判断吃豆的条件,撞到就吃。
voidCSnakeView:
:
OnTimer（UINTnIDEvent）
{if（Food.isfood==1）
{
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