C语言课程设计报告游戏.docx
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C语言课程设计报告游戏
东华理工大学
C语言课程设计报告
学院：
国际教育学院学院
专业：
电子信息工程
班级：
1420606
学号：
2
姓名：
钟天运
一、课程设计题目：
游戏2048
二、课程设计要求：
a）使用C语言编写2048这款游戏
b）能够正常运行，拥有游戏界面。
c）能正常进行游戏从开始到结束。
d）用户操作方便
三、设计思路：
a）游戏介绍：
i.2048是一款简单的数字类游戏，界面是一个4*4的方形格子。
每个格子里可以为空或者有一个2^n的数值。
ii.用户可以输入4种指令，分别是：
上下左右，游戏会根据用户的指定的方向，将格子中的数值向对应方向进行移动，直至移动到最边上的格子或者有其他数值占用，如果碰到等大数值，将会进行合并。
此外，成功移动后，会在一个空格子随机生成一个2或者4
iii.游戏目标是合成2048这个数值或者更大的数值。
b）实现思路：
i.可以使用二维数组来保存4*4格子中的数值
ii.指令，可以通过输入字符函数，读取用户在键盘上的方向键，进行判断执行对应的代码。
iii.游戏界面，可以使用简单的特殊制表符，来实现，并通过清屏函数来进行反复同位置打印界面。
iv.需要判断游戏结束的函数，以及记录游戏分数和步骤的变量
v.当游戏结束时，能够询问用户是否重新开始。
vi.随机生成一个新数，可以调用随机函数，使用时间做种子。
c）实现难点：
i.打印游戏界面，要实现灵活能根据棋盘数组里面的数据灵活打印。
ii.执行操作时，数值的移动和合并。
四、流程图
五、C语言源代码
//游戏2048.c
#include"windows.h"
#include"time.h"
#include"stdio.h"
#include"conio.h"
#include"string.h"
//宏定义常量方向键值
//constintLEFT=75,UP=72,RIGHT=77,DOWN=80;
#defineLEFT75
#defineUP72
#defineRIGHT77
#defineDOWN80
constcharerror_str[]="您上次输入的指令无法识别，请重新输入。
";
structboard
{
intplace[4][4];
longintstepn;
longintnum;//存储游戏分数
longinttime;
intdtk;//directionkey记录方向键，及操作方向
intover;
intzeronum;
};
//该函数为游戏运行函数，当只是玩游戏的时候。
进入该函数,游戏控制函数。
intmain（）
{
//place数组为棋盘，其中为零代表空，-1代表不能合并的牌，其他2的倍数值为本身含义，初始化为全0。
structboardboard1,board_backup;
intnewgame（structboard*,int）,
show（structboard*）,
operate（structboard*）;
charstr[100]="首次运行游戏";//用于记录系统返回给用户的信息，例如：
上一步执行向左合并，按键有误等
newgame（&board1,0）;//调用函数为新局初始化，第二个参数为初始化方式
show（&board1）;
printf（"\n%s\n\n请从键盘上单击方向键，指定下一步操作（ESC键退出游戏）……\n",str）;
do
{
switch（_getch（））
{
case224:
{
switch（board1.dtk=_getch（））
{
caseLEFT:
strcpy_s（str,sizeof（str）,"您上次输入的方向键为：
←，已执行左向合并。
"）;board_backup=board1;operate（&board1）;break;
caseUP:
strcpy_s（str,sizeof（str）,"您上次输入的方向键为：
↑，已执行上向合并。
"）;board_backup=board1;operate（&board1）;break;
caseRIGHT:
strcpy_s（str,sizeof（str）,"您上次输入的方向键为：
→，已执行右向合并。
"）;board_backup=board1;operate（&board1）;break;
caseDOWN:
strcpy_s（str,sizeof（str）,"您上次输入的方向键为：
↓，已执行下向合并。
"）;board_backup=board1;operate（&board1）;break;
default:
strcpy_s（str,sizeof（str）,error_str）;
}
}break;
case27:
exit（27）;
default:
strcpy_s（str,sizeof（str）,error_str）;
}
system（"cls"）;
show（&board1）;
printf（"\n%s\n\n请从键盘上单击方向键，指定下一步操作（ESC键退出游戏）……\n",str）;
if（board1.over）
{
printf（"\n游戏结束，是否重新开始?
（y重新开始/n或ECS退出/其他键无效）"）;
while
（1）
{
str[99]=_getch（）;
if（str[99]=='y'）
{
newgame（&board1,0）;
show（&board1）;
break;
}
elseif（str[99]=='c'）
{
change（&board1,&board_backup）;
break;
}
elseif（str[99]=='n'||str[99]==27）
break;
}
}
}while（!
board1.over）;
printf（"\n按任意键退出……"）;
_getch（）;
return0;
}
//该函数为主要打印函数，包括棋盘的打印，分数，等信息
intshow（structboard*pboard）
{
inti,j,x,len,
numlen（int）;
printf（"游戏2048——游戏运行时间:
%ldS\n",time（NULL）-（*pboard）.time）;
printf（"游戏分数：
%ld",（*pboard）.num）;
printf（"已执行步骤数:
%ld\n",（*pboard）.stepn）;
//开始绘制棋盘
printf（"╔═══╦═══╦═══╦═══╗\n║║║║║\n"）;
for（i=0;i<7;++i）
{
if（i%2==0）
{
printf（"║"）;
for（j=0;j<8;++j）
{
if（j%2==0）
{
if（（*pboard）.place[i/2][j/2]==0）
printf（""）;//如果值为0，输入六个空格
else//打印值时。
调用numlen判断值的位数，控制数值前后的空格数量，最长为6，若为奇数，前面空格比后面多一个。
{
len=numlen（（*pboard）.place[i/2][j/2]）;
for（x=0;x<（6-len+1）/2;++x）
printf（""）;
printf（"%d",（*pboard）.place[i/2][j/2]）;
for（x=0;x<（6-len）/2;++x）
printf（""）;
}
}
else
printf（"║"）;
}
}
else
{
printf（"║║║║║\n╠═══╬═══╬═══╬═══╣\n║║║║║"）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"║║║║║\n╚═══╩═══╩═══╩═══╝\n"）;
return0;
}
//这是show函数的附属函数，用于求一个整数长度。
intnumlen（inta）
{
inti,n=1;
for（i=1;i<11;++i）
{
n*=10;
if（a==a%n）
returni;
}
return0;
}
//开始新的游戏，将棋盘和数据初始化，或者载入棋盘，第二个参数决定初始化方案，默认0
intnewgame（structboard*pboard,intproject）
{
inti,j,t;
（*pboard）.stepn=0;
（*pboard）.num=0;
（*pboard）.time=（longint）time（NULL）;//取当前时间为开始时间
（*pboard）.dtk=0;
（*pboard）.over=0;
（*pboard）.zeronum=14;
for（i=0;i<4;++i）
for（j=0;j<4;++j）
（*pboard）.place[i][j]=0;
do
{
i=（int）（rand（）/32768.0*4）;
j=（int）（rand（）/32768.0*4）;
}while（（*pboard）.place[i][j]）;
t=2*（（int）（rand（）/32768.0*2）+1）;
（*pboard）.place[i][j]=t;
do
{
i=（int）（rand（）/32768.0*4）;
j=（int）（rand（）/32768.0*4）;
}while（（*pboard）.place[i][j]）;
t=2*（（int）（rand（）/32768.0*2）+1）;
（*pboard）.place[i][j]=t;
return0;
}
//主要操作函数，调用该函数，将执行结构体中对应按键值的方向的操作，并增加分数和操作次数。
intoperate（structboard*pboard）
{
inti,j,t,shun=-1,alter=0,//alter变量是用来判断执行步骤的时候是否改变了棋局。
shun用来记录已经进行合并的值对应的I或J，用来避免该值再次合并
randget（structboard*）,
calczeronum（structboard*）;
switch（（*pboard）.dtk）
{
caseUP:
{
for（j=0;j<4;++j,shun=-1）
{
for（i=1;i<4;++i）
{
if（（*pboard）.place[i][j]!
=0）
{
for（t=i-1;t>=0;--t）
{
if（（*pboard）.place[t][j]!
=0）
{
if（（*pboard）.place[t][j]==（*pboard）.place[i][j]&&shun!
=t）
{
（*pboard）.num+=（*pboard）.place[t][j]*=2;
（*pboard）.place[i][j]=0;
shun=t;
alter=1;
}
elseif（t+1!
=i）
{
（*pboard）.place[t+1][j]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
}
break;
}
elseif（t==0）
{
（*pboard）.place[t][j]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
break;
}
}
}
}
}
}break;
caseDOWN:
{
for（j=0;j<4;++j,shun=-1）
{
for（i=2;i>=0;--i）
{
if（（*pboard）.place[i][j]!
=0）
{
for（t=i+1;t<4;++t）
{
if（（*pboard）.place[t][j]!
=0）
{
if（（*pboard）.place[t][j]==（*pboard）.place[i][j]&&shun!
=t）
{
（*pboard）.num+=（*pboard）.place[t][j]*=2;
（*pboard）.place[i][j]=0;
shun=t;
alter=1;
}
elseif（t-1!
=i）
{
（*pboard）.place[t-1][j]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
}
break;
}
elseif（t==3）
{
（*pboard）.place[t][j]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
break;
}
}
}
}
}
}break;
caseRIGHT:
{
for（i=0;i<4;++i,shun=-1）
{
for（j=2;j>=0;--j）
{
if（（*pboard）.place[i][j]!
=0）
{
for（t=j+1;t<4;++t）
{
if（（*pboard）.place[i][t]!
=0）
{
if（（*pboard）.place[i][t]==（*pboard）.place[i][j]&&shun!
=t）
{
（*pboard）.num+=（*pboard）.place[i][t]*=2;
（*pboard）.place[i][j]=0;
shun=t;
alter=1;
}
elseif（t-1!
=j）
{
（*pboard）.place[i][t-1]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
}
break;
}
elseif（t==3）
{
（*pboard）.place[i][t]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
break;
}
}
}
}
}
}break;
caseLEFT:
{
for（i=0;i<4;++i,shun=-1）
{
for（j=1;j<4;++j）
{
if（（*pboard）.place[i][j]!
=0）
{
for（t=j-1;t>=0;--t）
{
if（（*pboard）.place[i][t]!
=0）
{
if（（*pboard）.place[i][t]==（*pboard）.place[i][j]&&shun!
=t）
{
（*pboard）.num+=（*pboard）.place[i][t]*=2;
（*pboard）.place[i][j]=0;
shun=t;
alter=1;
}
elseif（t+1!
=j）
{
（*pboard）.place[i][t+1]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
}
break;
}
elseif（t==0）
{
（*pboard）.place[i][t]=（*pboard）.place[i][j];
（*pboard）.place[i][j]=0;
alter=1;
break;
}
}
}
}
}
}break;
default:
return-1;
}
if（alter）
{
++（*pboard）.stepn;
returnrandget（pboard）;
}
return1;
}
//计算place数组中有多少个零，即多少个空位,返回值等同于board1.zeronum
intcalczeronum（structboard*pboard）
{
inti,j;
for（（*pboard）.zeronum=0,i=0;i<4;++i）
for（j=0;j<4;++j）
if（（*pboard）.place[i][j]==0）
++（*pboard）.zeronum;
return（*pboard）.zeronum;
}
//新数生成函数。
每次有效执行操作函数时，进行新的数生成
intrandget（structboard*pboard）
{
inti,j,t,x,
ifover（structboard*）;
calczeronum（pboard）;
t=（int）（rand（）/32768.0*（*pboard）.zeronum）+1;
for（x=0,i=0;i<4;++i）
for（j=0;j<4;++j）
if（（*pboard）.place[i][j]==0）
if（++x==t）
{
（*pboard）.place[i][j]=2*（（int）（rand（）/32768.0*2）+1）;
if（!
（--（*pboard）.zeronum）||（*pboard）.zeronum<=0）
ifover（pboard）;
return0;
}
return-1;
}
//用来判断游戏是否结束，当board.zeronum的值为零的时候，调用该函数进行判断。
游戏结束时返回1，over值为1,否则返回可操作方向值，DOWN或RIGHT
intifover（structboard*pboard）
{
inti;
for（i=0;i<4;++i）
{
if（（*pboard）.place[i][0]==（*pboard）.place[i][1]||（*pboard）.place[i][1]==（*pboard）.place[i][2]||（*pboard）.place[i][2]==（*pboard）.place[i][3]）
{
（*pboard）.over=0;
returnDOWN;
}
if（（*pboard）.place[0][i]==（*pboard）.place[1][i]||（*pboard）.place[1][i]==（*pboard）.place[2][i]||（*pboard）.place[2][i]==（*pboard）.place[3][i]）
{
（*pboard）.over=0;
returnRIGHT;
}
}
return（*pboard）.over=1;
}
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