面向对象编程技术实验指导教程.docx
《面向对象编程技术实验指导教程.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面向对象编程技术实验指导教程.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
面向对象编程技术实验指导教程
面向对象编程技术实验
指导教程
郑州轻工业学院
计算机与通信工程学院网络工程系
目录
1实验目的3
2实验题目3
3实验步骤4
3.1需求4
3.2设计5
3.3编码6
3.4测试18
3.5系统升级19
4实验报告20
5实验验收20
6实验成绩20
附录1实验报告格式21
1实验目的
通过开发一款贪吃蛇游戏程序，熟练掌握C#编程语言、和面向对象程序设计方法，独立完成一个游戏程序的开发。
2实验题目
使用C#编程语言，开发一款贪吃蛇游戏，如下图所示。
游戏基本功能描述如下：
1）游戏场地是一片矩形区域的草坪。
2）一条蛇由蛇头和蛇身组成。
3）当游戏开始之后，草坪中出现一颗豆和一条蛇，并且蛇不停地移动，蛇移动的方向与蛇头的方向一致。
4）当蛇移动时，玩家使用“↑”、“↓”、“←”和“→”四个键控制蛇的方向。
5）当蛇头与豆的位置重合时，豆被蛇吃掉，同时在草坪中再生成一颗新的豆，蛇身增加一节。
6）当蛇头碰到草坪四周或蛇身时，蛇立即毙命，游戏结束。
3实验步骤
3.1需求
根据功能描述可知，贪吃蛇游戏的系统结构图如下所示。
定义数据字典如下：
1）草坪（Lawn）：
草坪是贪吃蛇游戏的场地。
豆和蛇只能存在于草坪范围之内。
草坪具有大小和颜色等属性。
2）蛇（Snake）：
在贪吃蛇游戏中，蛇由若干节组成，其中第一节是蛇头，其余是蛇身。
在游戏过程中，有且仅有一条蛇，并且蛇在不停地移动。
如果蛇吃了豆，则蛇生长一节。
如果蛇头碰到蛇身或离开草坪，则蛇死亡游戏结束。
蛇具有长度、颜色、运动方向、每一节的位置等属性。
3）豆（Bean）：
在贪吃蛇游戏中，豆是蛇的食物。
在游戏过程中，有且仅有一颗豆。
如果蛇吃了豆，则重新生成一颗豆。
豆具有位置、大小和颜色等属性。
3.2设计
根据需求分析可知，Snake的每一节都有位置和大小等属性。
而Bean也具有这两个属性。
抽象出二者的共同特征，抽象出一般类Block，用于描述一个块。
Block派生出Bean和SnakeBlock两个类，其中SnakeBlock类用于描述蛇的一节。
为了使游戏的运行更易于控制，定义Game类用于启动、暂停和继续游戏。
根据需求分析可知，Lawn仅包含大小和颜色两个属性。
为了减少类的数量，可将其大小和颜色等属性添加到Game类中。
综上所述，在贪吃蛇游戏中，有Block（块）、Bean（豆）、SankeBlock（节）、Snake（蛇）、Game（游戏）和MainForm（用户接口）六个类。
贪吃蛇游戏的逻辑模型如下图所示。
3.3编码
3.3.1Block（块）类编码
Block是用来构成Bean（豆）和Snake（蛇）的最基本的单位，是Bean和SnakeBlock的基类。
Block类的参考代码如下。
usingSystem;
usingSystem.Drawing;
namespaceHungrySnake
{
classBlock
{
protectedPointorigion;//Block的左上顶点
publicconstintWIDTH=10;//Block的宽度
publicconstintHEIGHT=10;//Block的高度
protectedColorcolor;//Block的颜色
publicBlock（）
{
origion=newPoint（0,0）;
color=newColor（）;
}
publicBlock（intx,inty,Color_color）
{
origion=newPoint（x,y）;
color=_color;
}
publicPointOrigion
{
get
{
returnorigion;
}
}
publicvoidDisplay（Graphicsg）
{
SolidBrushbrush=newSolidBrush（color）;
g.FillRectangle（brush,origion.X,origion.Y,WIDTH,HEIGHT）;
Penpen=newPen（Color.Black）;
g.DrawRectangle（pen,newRectangle（origion.X,origion.Y,WIDTH-1,HEIGHT-1））;
}
publicvoidClear（Graphicsg,ColorbackGroundColor）
{
SolidBrushbrush=newSolidBrush（backGroundColor）;
g.FillRectangle（brush,origion.X,origion.Y,WIDTH,HEIGHT）;
}
}
}
3.3.2Bean（豆）类编码
Bean表示豆，是由Block派生而来的。
Bean类的参考代码如下。
usingSystem;
usingSystem.Drawing;
namespaceHungrySnake
{
classBean:
Block
{
publicBean（Color_color）
{
origion=newPoint（0,0）;
color=_color;
}
publicvoidCreat（Graphicsg,ColorbackGroundColor,intlawnWidth,intlawnHeight,Snakesnake）
{
Clear（g,backGroundColor）;
boolbGetAPosition=false;//是否找到生成豆的位置
Randomrandom=newRandom（）;
while（!
bGetAPosition）
{
origion.X=random.Next（0,lawnWidth-1）/WIDTH*WIDTH;
origion.Y=random.Next（0,lawnHeight-1）/HEIGHT*HEIGHT;
inti;
for（i=0;i{
if（origion==snake.blocks[i].Origion）
break;
}
if（i==snake.Length）
bGetAPosition=true;
}
Display（g）;
}
}
}
3.3.3SnakeBlock（节）类编码
SnakeBlock表示蛇的一节，是由Block派生而来的。
SnakeBlock类的参考代码如下：
usingSystem;
usingSystem.Drawing;
namespaceHungrySnake
{
classSnakeBlock:
Block
{
privateboolisHead;
publicboolIsHead
{
get
{
returnisHead;
}
}
publicSnakeBlock（intx,inty,Color_color,bool_isHead）
{
origion=newPoint（x,y）;
color=_color;
isHead=_isHead;
}
publicvoidChangeHeadToBody（）
{
if（isHead）
isHead=false;
}
publicvoidDisplay（Graphicsg,Directiondirection）
{
base.Display（g）;
if（isHead）
{
//绘制蛇眼
SolidBrushbrush=newSolidBrush（Color.Brown）;
switch（direction）
{
caseDirection.Up:
caseDirection.Down:
g.FillRectangle（brush,origion.X+WIDTH/4,origion.Y+HEIGHT/2,2,2）;
g.FillRectangle（brush,origion.X+WIDTH/4*3,origion.Y+HEIGHT/2,2,2）;
break;
caseDirection.Left:
caseDirection.Right:
g.FillRectangle（brush,origion.X+WIDTH/2,origion.Y+HEIGHT/4,2,2）;
g.FillRectangle（brush,origion.X+WIDTH/2,origion.Y+HEIGHT/4*3,2,2）;
break;
}
}
}
}
}
3.3.4Snake（蛇）类编码
Snake表示蛇。
Snake类的参考代码如下：
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Drawing;
namespaceHungrySnake
{
publicenumDirection
{
Up,
Down,
Left,
Right
};
classSnake
{
privateintlength;
publicDirectiondirection;
privateColorcolor;
publicListblocks;
privateconstintINIT_LENGTH=3;
publicintLength
{
get
{
returnlength;
}
}
publicSnake（Color_color,Direction_direction）
{
direction=_direction;
color=_color;
blocks=newList（）;
}
publicvoidCreat（Graphicsg,ColorbackGroundColor,intlawnWidth,intlawnHeight）
{
Clear（g,backGroundColor）;
blocks.Clear（）;
length=INIT_LENGTH;
intx;
inty;
Randomrandom=newRandom（）;
x=random.Next（lawnWidth/4,lawnWidth/4*3）/Block.WIDTH*Block.WIDTH;
y=random.Next（lawnHeight/4-1,lawnHeight/4*3）/Block.HEIGHT*Block.HEIGHT;
blocks.Add（newSnakeBlock（x,y,color,true））;
switch（direction）
{
caseDirection.Up:
for（inti=1;i{
blocks.Add（newSnakeBlock（x,y+Block.HEIGHT*i,color,false））;
}
break;
caseDirection.Down:
for（inti=1;i{
blocks.Add（newSnakeBlock（x,y-Block.HEIGHT*i,color,false））;
}
break;
caseDirection.Left:
for（inti=1;i{
blocks.Add（newSnakeBlock（x+Block.WIDTH*i,y,color,false））;
}
break;
caseDirection.Right:
for（inti=1;i{
blocks.Add（newSnakeBlock（x-Block.WIDTH*i,y,color,false））;
}
break;
}
Display（g）;
}
publicvoidGrow（）
{
intx=2*blocks[blocks.Count-1].Origion.X-blocks[blocks.Count-2].Origion.X;
inty=2*blocks[blocks.Count-1].Origion.Y-blocks[blocks.Count-2].Origion.Y;
blocks.Insert（length,newSnakeBlock（x,y,color,false））;
length++;
}
publicvoidMove（）
{
intx=0;
inty=0;
blocks[0].ChangeHeadToBody（）;
switch（direction）
{
caseDirection.Up:
x=blocks[0].Origion.X;
y=blocks[0].Origion.Y-Block.HEIGHT;
break;
caseDirection.Down:
x=blocks[0].Origion.X;
y=blocks[0].Origion.Y+Block.HEIGHT;
break;
caseDirection.Left:
x=blocks[0].Origion.X-Block.WIDTH;
y=blocks[0].Origion.Y;
break;
caseDirection.Right:
x=blocks[0].Origion.X+Block.WIDTH;
y=blocks[0].Origion.Y;
break;
}
blocks.Insert（0,newSnakeBlock（x,y,color,true））;
blocks.RemoveAt（blocks.Count-1）;
}
publicvoidDisplay（Graphicsg）
{
for（inti=0;i{
blocks[i].Display（g,direction）;
}
}
publicvoidClear（Graphicsg,ColorbackGroundColor）
{
for（inti=0;i{
blocks[i].Clear（g,backGroundColor）;
}
}
publicboolCanEatBean（Beanbean）
{
if（blocks[0].Origion==bean.Origion）
returntrue;
else
returnfalse;
}
publicvoidEatBean（Beanbean,Graphicsg,ColorbackGroundColor,intlawnWidth,intlawnHeight）
{
bean.Clear（g,backGroundColor）;
Grow（）;
bean.Creat（g,backGroundColor,lawnWidth,lawnHeight,this）;
}
publicboolIsAlive（intlawnWidth,intlawnHeight）
{
if（blocks[0].Origion.X<0）
returnfalse;
if（blocks[0].Origion.Y<0）
returnfalse;
if（blocks[0].Origion.X+Block.WIDTH>lawnWidth）
returnfalse;
if（blocks[0].Origion.Y+Block.HEIGHT>lawnHeight）
returnfalse;
for（inti=3;i{
if（blocks[0].Origion==blocks[i].Origion）
returnfalse;
}
returntrue;
}
}
}
3.3.5Game（游戏）类设计
Game控制游戏的运行，负责在游戏开始时生成Bean和Snake，以及负责在游戏运行中Snake的移动、Snake的生长、Bean的重生，并随时检测Snake的生死状态。
Game类的参考代码如下：
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Drawing;
namespaceHungrySnake
{
classGame
{
publicSnakesnake;
publicBeanbean;
publicboolisSnakeAlive;
publicintlawnWidth;
publicintlawnHeight;
publicGame（int_lawnWidth,int_lawnHeight）
{
Randomrandom=newRandom（）;
intx=random.Next（0,_lawnWidth-1）/Block.WIDTH*Block.WIDTH;
inty=random.Next（0,_lawnHeight-1）/Block.HEIGHT*Block.HEIGHT;
Directiondirection=（Direction）random.Next（1,4）;
snake=newSnake（Color.YellowGreen,direction）;
bean=newBean（Color.Pink）;
isSnakeAlive=false;
lawnWidth=_lawnWidth;
lawnHeight=_lawnHeight;
}
publicvoidBegin（Graphicsg,ColorbackGroundColor,intlawnWidth,intlawnHeight）
{
isSnakeAlive=true;
snake.Creat（g,backGroundColor,lawnWidth,lawnHeight）;
bean.Creat（g,backGroundColor,lawnWidth,lawnHeight,snake）;
}
publicvoidOnTime（Graphicsg,ColorbackGroundColor,intlawnWidth,intlawnHeight）
{
if（isSnakeAlive）
{
snake.Clear（g,backGroundColor）;
snake.Move（）;
snake.Display（g）;
bean.Display（g）;
if（snake.CanEatBean（bean））
{
bean.Clear（g,backGroundColor）;
snake.EatBean（bean,g,backGroundColor,lawnWidth,lawnHeight）;
bean.Display（g）;
}
if（!
snake.IsAlive（lawnWidth,lawnHeight））
isSnakeAlive=false;
}
}
}
}
3.3.6MainForm（主界面）类设计
MainForm可通过继承System.Windows.Forms.Form实现，通过向MainForm中添加控件及设置控件的属性系统会自动向MainForm类中添加相应的对象字段，如本程序的menuStrip1和timer1等。
3.3.6.1添加属性
添加属性game，来控制游戏的开始和运行，参考代码如下：
privateGamegame;
3.3.6.2修改构造函数
在构造函数的最后对属性game进行实例化，参考代码如下：
game=newGame（lawn.Width,lawn.Height）;
3.3.6.3Panel容器
Panel容器作为游戏运行的场地。
Snake和Bean都在Panel容器中绘制。
Panel容器的添加步骤如下：
●在MainForm中添加一个Panel容器
。
●拖动Panel容器的大小才，使其充满整个窗体。
●修改Panel容器的属性Name=lawn。
●修改Panel容器的属性BackColor=Green。
3.3.6.4Timer组件
Timer组件用于在用户定义的时间间隔引发事件。
Timer组件的添加步骤如下：
●在MainForm中添加一个Timer组件
。
●修改Timer组件的属性Enalbed=false。
●修改Timer组件的属性Interval=100。
●双击
，生成Tick事件。
Tick事件的参考代码如下：
if（game.isSnakeAlive）
{
Graphicsg;
g=lawn.CreateGraphics（）;
game.OnTime（g,lawn.BackColor,lawn.Width,lawn.Height）;
if（!
game.isSnakeAlive）
{
MessageBox.Show（"GameOver!
"）;
}
}
3.3.6.5MenuStrip菜单
MenuStrip菜单用于提供用户可以使用的功能。
MenuStrip菜单的添加步
升级会员 