使用C++一步步實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊后續(xù)

來(lái)源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語(yǔ)言|點(diǎn)擊：次

一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本節(jié)實(shí)驗(yàn)我們將實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊主要函數(shù)的設(shè)計(jì)，完成基本功能并運(yùn)行。

1.2 實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)

窗口的繪制
方塊類的設(shè)計(jì)
旋轉(zhuǎn)算法
移動(dòng)、消除函數(shù)

1.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

xface 終端
g++ 編譯器
ncurses 庫(kù)

1.4 編譯程序

編譯命令要加上 -l 選項(xiàng)引入 ncurses 庫(kù)：

g++ main.c -l ncurses

1.5 運(yùn)行程序

./a.out

1.6 運(yùn)行結(jié)果

二、實(shí)驗(yàn)步驟

2.1 頭文件

首先包含頭文件以及定義一個(gè)交換函數(shù)和隨機(jī)數(shù)函數(shù)，后面用到（交換函數(shù)用來(lái)做方塊的旋轉(zhuǎn)，隨機(jī)數(shù)用來(lái)設(shè)置方塊的形狀）

#include <iostream>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

/* 交換a和b */
void swap(int &a, int &b){
 int t=a;
 a = b;
 b = t;
}

/* 得到一個(gè)(min,max)區(qū)間的隨機(jī)整數(shù)
int getrand(int min, int max)
{
 return(min+rand()%(max-min+1));
}

2.2 定義類

由于程序內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，這里只定義了一個(gè) Piece 類

class Piece
 {
 public:
  int score;  //得分
  int shape;  //表示當(dāng)前方塊的形狀
  int next_shape;  //表示下一個(gè)方塊的形狀

  int head_x;  //當(dāng)前方塊首個(gè)box的位置，標(biāo)記位置
  int head_y;

  int size_h;  //當(dāng)前方塊的size
  int size_w;

  int next_size_h;  //下一個(gè)方塊的size
  int next_size_w;

  int box_shape[4][4]; //當(dāng)前方塊的shpe數(shù)組 4x4
  int next_box_shape[4][4];  //下一個(gè)方塊的shpe數(shù)組 4x4

  int box_map[30][45];  //用來(lái)標(biāo)記游戲框內(nèi)的每個(gè)box

  bool game_over;  //游戲結(jié)束的標(biāo)志

 public:
  void initial();  //初始化函數(shù)
  void set_shape(int &cshape, int box_shape[][4],int &size_w, int & size_h);  //設(shè)置方塊形狀

  void score_next();  //顯示下一個(gè)方塊的形狀以及分?jǐn)?shù)
  void judge();  //判斷是否層滿
  void move(); //移動(dòng)函數(shù) 通過(guò) ← → ↓ 控制
  void rotate(); //旋轉(zhuǎn)函數(shù)
  bool isaggin(); //判斷下一次行動(dòng)是否會(huì)越界或者重合
  bool exsqr(int row); //判斷當(dāng)前行是否空


 };

2.3 設(shè)置方塊形狀

這里通過(guò) case 語(yǔ)句定義了7種方塊的形狀，在每次下一個(gè)方塊掉落之前都要調(diào)用以設(shè)置好它的形狀以及初始位置

void Piece::set_shape(int &cshape, int shape[][4],int &size_w,int &size_h)
{
 /*首先將用來(lái)表示的4x4數(shù)組初始化為0*/
 int i,j;
 for(i=0;i<4;i++)
  for(j=0;j<4;j++)
   shape[i][j]=0;

 /*設(shè)置7種初始形狀并設(shè)置它們的size*/
 switch(cshape)
 {
  case 0: 
   size_h=1;
   size_w=4; 
   shape[0][0]=1;
   shape[0][1]=1;
   shape[0][2]=1;
   shape[0][3]=1;
   break;
  case 1:
   size_h=2;
   size_w=3;
   shape[0][0]=1;
   shape[1][0]=1;
   shape[1][1]=1;
   shape[1][2]=1;
   break;
  case 2:
   size_h=2;
   size_w=3; 
   shape[0][2]=1;
   shape[1][0]=1;
   shape[1][1]=1;
   shape[1][2]=1;
   break;
  case 3:
   size_h=2;
   size_w=3;
   shape[0][1]=1;
   shape[0][2]=1;
   shape[1][0]=1;
   shape[1][1]=1;
   break;

  case 4:
   size_h=2;
   size_w=3;
   shape[0][0]=1;
   shape[0][1]=1;
   shape[1][1]=1;
   shape[1][2]=1;
   break;

  case 5: 
   size_h=2;
   size_w=2;
   shape[0][0]=1;
   shape[0][1]=1;
   shape[1][0]=1;
   shape[1][1]=1;
   break;

  case 6: 
   size_h=2;
   size_w=3;
   shape[0][1]=1;
   shape[1][0]=1;
   shape[1][1]=1;
   shape[1][2]=1;
   break;
 }

 //設(shè)置完形狀以后初始化方塊的起始位置
 head_x=game_win_width/2;
 head_y=1;

 //如果剛初始化就重合了，游戲結(jié)束~
 if(isaggin()) /* GAME OVER ! */
  game_over=true;

}

2.4 旋轉(zhuǎn)函數(shù)

這里用了一個(gè)比較簡(jiǎn)單的算法對(duì)方塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，類似于矩陣的旋轉(zhuǎn)，先將 shape 數(shù)組進(jìn)行斜對(duì)角線對(duì)稱化，再進(jìn)行左右對(duì)稱，便完成了旋轉(zhuǎn)，需要注意的是要判斷旋轉(zhuǎn)后方塊是否出界或重合，如果是，則取消本次旋轉(zhuǎn)。

void Piece::rotate()
 {
  int temp[4][4]={0}; //臨時(shí)變量
  int temp_piece[4][4]={0}; //備份用的數(shù)組
  int i,j,tmp_size_h,tmp_size_w;

  tmp_size_w=size_w;
  tmp_size_h=size_h;

  for(int i=0; i<4;i++)
   for(int j=0;j<4;j++)
    temp_piece[i][j]=box_shape[i][j]; //備份一下當(dāng)前的方塊，如果旋轉(zhuǎn)失敗則返回到當(dāng)前的形狀


  for(i=0;i<4;i++)
   for(j=0;j<4;j++)
    temp[j][i]=box_shape[i][j]; //斜對(duì)角線對(duì)稱
  i=size_h;
  size_h=size_w;
  size_w=i;
  for(i=0;i<size_h;i++)
   for(j=0;j<size_w;j++)
    box_shape[i][size_w-1-j]=temp[i][j]; //左右對(duì)稱


  /*如果旋轉(zhuǎn)以后重合，則返回到備份的數(shù)組形狀*/
  if(isaggin()){
   for(int i=0; i<4;i++)
    for(int j=0;j<4;j++)
     box_shape[i][j]=temp_piece[i][j];
   size_w=tmp_size_w; //記得size也要變回原來(lái)的size
   size_h=tmp_size_h;
  }

  /*如果旋轉(zhuǎn)成功，那么在屏幕上進(jìn)行顯示*/
  else{
   for(int i=0; i<4;i++)
    for(int j=0;j<4;j++){
     if(temp_piece[i][j]==1){
      mvwaddch(game_win,head_y+i,head_x+j,' '); //移動(dòng)到game_win窗口的某個(gè)坐標(biāo)處打印字符
      wrefresh(game_win);
     }
    }
   for(int i=0; i<size_h;i++)
    for(int j=0;j<size_w;j++){
     if(this->box_shape[i][j]==1){
      mvwaddch(game_win,head_y+i,head_x+j,'#');
      wrefresh(game_win);
     }
   }

  }
}

2.5 移動(dòng)函數(shù)

如果玩家沒(méi)有按下任何按鍵，方塊需要慢速下落，所以我們不能夠因?yàn)榈却存I輸入而阻塞在 getch() ，這里用到了 select() 來(lái)取消阻塞。

/* 這里只是截取了程序的一部分，具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參考源碼 */
struct timeval timeout;
 timeout.tv_sec = 0;
 timeout.tv_usec= 500000;

if (select(1, &set, NULL, NULL, &timeout) == 0)

timeout 就是我們最多等待按鍵的時(shí)間，這里設(shè)置了 500000us，超過(guò)這個(gè)時(shí)間就不再等待 getch() 的輸入，直接進(jìn)行下一步。

如果在 timeout 時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到按鍵，則下面的 if 語(yǔ)句為真，得到輸入的 key 值，通過(guò)判斷不同的 key 值進(jìn)行向左、右、下、旋轉(zhuǎn)等操作。

if (FD_ISSET(0, &set))
while ((key = getch()) == -1) ;
向左、右、下移動(dòng)的函數(shù)處理方式基本相同，這里只拿向下移動(dòng)的函數(shù)進(jìn)行說(shuō)明

/* 這里只是截取了程序的一部分，具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參考源碼 */

/* 如果輸入的按鍵是 ↓ */
if(key==KEY_DOWN){
  head_y++; //方塊的y坐標(biāo)+1
  if(isaggin()){ //如果重合或出界，則取消這次移動(dòng)
   head_y--;

   /*既然停下來(lái)了，那么把地圖上對(duì)應(yīng)的box設(shè)置為已被占用，用1表示，0表示未被占用
   for(int i=0;i<size_h;i++)
    for(int j=0;j<size_w;j++)
     if(box_shape[i][j]==1)
      box_map[head_y+i][head_x+j]=1;

   score_next(); //顯示分?jǐn)?shù)以及提示下一個(gè)方塊

  }

  /*如果能夠向下移動(dòng)，那么取消當(dāng)前方塊的顯示，向下移動(dòng)一行進(jìn)行顯示，這里注意for循環(huán)的行要從下往上
  else{
   for(int i=size_h-1; i>=0;i--)
    for(int j=0;j<size_w;j++){
     if(this->box_shape[i][j]==1){
      mvwaddch(game_win,head_y-1+i,head_x+j,' ');
      mvwaddch(game_win,head_y+i,head_x+j,'#');

     }
    }
   wrefresh(game_win);
}

2.6 重復(fù)函數(shù)

每次移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)之后要進(jìn)行判斷的函數(shù)，函數(shù)返回真則不能行動(dòng)，返回假則可以進(jìn)行下一步。

bool Piece::isaggin(){
 for(int i=0;i<size_h;i++)
  for(int j=0;j<size_w;j++){
   if(box_shape[i][j]==1){
    if(head_y+i > game_win_height-2) //下面出界
     return true;
    if(head_x+j > game_win_width-2 || head_x+i-1<0) //左右出界
     return true;
    if(box_map[head_y+i][head_x+j]==1) //與已占用的box重合
     return true ;
   }
  }
 return false;
}

2.7 層滿函數(shù)

最后一個(gè)很重要的功能是對(duì)方塊已滿的行進(jìn)行消除，每當(dāng)一個(gè)方塊向下移動(dòng)停止后都需要進(jìn)行判斷。

void Piece::judge(){
 int i,j;
 int line=0; //用來(lái)記錄層滿的行數(shù)
 bool full;
 for(i=1;i<game_win_height-1;i++){ //除去邊界
  full=true;
  for(j=1;j<game_win_width-1;j++){
   if(box_map[i][j]==0) //存在未被占用的box
    full=false; //說(shuō)明本層未滿
  }
  if(full){ //如果該層滿
   line++; //行滿+1
   score+=50; //加分~
   for(j=1;j<game_win_width-1;j++)
    box_map[i][j]=0; //把該層清空(標(biāo)記為未被占用)
  }
 }

 /*上面判斷完后 看line的值,如果非 0 說(shuō)明有層已滿需要進(jìn)行消除*/
 if(line!=0){
 for(i=game_win_height-2;i>=2;i--){
  int s=i;
  if(exsqr(i)==0){
   while(s>1 && exsqr(--s)==0); //查找存在方塊的行，將其下移
   for(j=1;j<game_win_width-1;j++){
    box_map[i][j]=box_map[s][j]; //上層下移
    box_map[s][j]=0; //上層清空
   }
  }
 }

 /*清空和移動(dòng)標(biāo)記完成以后就要屏幕刷新了，重新打印game_win*/
 for(int i=1;i<game_win_height-1;i++)
   for(int j=1;j<game_win_width-1;j++){
    if(box_map[i][j]==1){
     mvwaddch(game_win,i,j,'#');
     wrefresh(game_win);
    }
    else{
     mvwaddch(game_win,i,j,' ');
     wrefresh(game_win);
    }
   }
 }
}

三、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

到這里幾個(gè)關(guān)鍵函數(shù)的介紹也就完成了，搞明白這些函數(shù)的功能并實(shí)現(xiàn)，再參考源碼補(bǔ)全其他函數(shù)以及main函數(shù)就可以運(yùn)行啦！當(dāng)然俄羅斯方塊的實(shí)現(xiàn)方法還有很多，每個(gè)人的思路和方法可能會(huì)不一樣，或許你寫(xiě)出來(lái)的俄羅斯方塊更簡(jiǎn)潔、更流暢！ Enjoy it ！：）

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