贪吃蛇超精讲(C语言)
Bit_Le 2024-07-25 15:05:02 阅读 65
前言
如果你还是个萌新小白,那么该项目的攻克过程一定会十分艰难。虽然作者已经将文章尽可能写的逻辑清晰,内容详细。但所谓“纸上得来终觉浅”,在讲到陌生结构和函数时,大家请一定自己动手去敲一遍代码,这很重要!!!如果遇到问题,欢迎评论区提问和讨论。制作不易,不求三连,只求一个免费的赞。
游戏介绍
本文讲解的是经典贪吃蛇游戏,玩家需要控制一条蛇在一个有边界的区域内移动,并吃掉尽可能多的食物。蛇的身体会不断地变长,当蛇头碰到自己的身体或者碰到边界时,游戏结束。这款经典小游戏,相信大家或多或少都玩过。在这里,我就不再赘述它的玩法和规则了。那么我们现在开始上强度,大家速度上车!
准备工作
1.控制台程序的更改
该代码的运行需要使用控制台程序!如果你使用的是终端,请按照如下步骤更改:
(1)点击红色框住的箭头标志
(2)点击设置
(3)更改为控制台主机即可(不要忘了点保存)
主要思路
学习新知
-学前必看-
这一部分放在了代码详解前呢,是希望大家先学会陌生知识,再去看代码中的应用。但本人比较推荐先看代码详解,遇到不会的再来这里学习。这样既不会突兀,又避免花了许久功夫好不容易把这块知识学完,结果看代码时却忘的差不多了。
1.控制台程序的基本设定
该步骤我们将设定控制台的窗口大小和名称,代码如下:
<code>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
int main()
{
//设置控制台相关属性
system("mode con cols=100 lines=30");//设置控制台窗口大小 列、行
system("title 贪吃蛇");//设置控制台名称(程序结束前有效)
system("pause");//作用即“按任意键继续……”,防止程序结束名称初始化
return 0;
}
运行结果如下:
2.坐标的概念及COORD结构的认识
(1)坐标的概念
在终端和控制台输出时,不同的位置是有与之对应的坐标的。如果你没有专门设置输出的位置,那么系统就是默认从(0,0)开始输出。换行即y轴+1,空格即x轴+1。如图所示:
值得一提的是,这个坐标轴并不像大多人印象中的坐标轴一样。这个坐标轴上,X轴上的两个单位长度等于Y轴上的一个单位长度。如下图:
那么肯定有人发问:汉字正正方方的不像英文字母,这种长方形的格子怎么放得下?是的,一个格子确实放不下,系统是用两个格子来放汉字以及一些特殊符号的,例如“☆”等。因此,我们也称这种字符为“宽字符”(记住这个概念很重要,我们后面要用到,需要更清楚解释的请前往疑难解答)。
(2)COORD结构的介绍
COORD是Windows API中定义的一种结构,表示一个字符在控制台屏幕上的坐标。
定义如下:
现在记住即可,因为例子还要用到后文的一些知识,我们等一下再进行举例。
3.光标的设置
(1)句柄(HANDLE)的概念
句柄是一种抽象的标识符,用于在操作系统中引用或操作特定的对象或资源。
在该代码片段中,句柄被实现为void*类型的指针,用来。关于句柄的详细介绍由于篇幅过长,我们不放在思路处进行介绍。想了解的同学请前往后文的“疑难解答”处了解详情。
(2)GetStdHandle 函数
<code> GetStdHandle 是一个 Windows API 函数,用于获取指定标准设备(标准输入、标准输出或标准错误)的句柄。
是不是看到了“_in_”有点懵?这是标注函数参数的作用或方向的标识符,我放在疑难解答咯!
(3)SetConsoleCursorPosition 函数
<code> SetConsoleCursorPosition 函数用于在指定的控制台屏幕缓冲区中设置光标位置。
当我们想将光标定位到某位置进行输出时,我们将标准输出的句柄和坐标(COORD结构)进行传参即可改变光标的位置。
现在我们将运用SetConsoleCursorPosition函数和COORD结构来实现精准位置输出,例子如下:
<code>int main()
{
//获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//定位光标的位置
COORD pos = { 10,10 };
SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
system("pause");
return 0;
}
运行结果如下图:
(4)CONSOLE_CURSOR_INFO 结构
<code>CONSOLE_CURSOR_INFO 是一个结构体,用于描述控制台光标的信息,包括光标的大小和可见性等。
该函数很好理解。第一个参数为光标在一个坐标格的占比,第二个参数为光标的可见性(‘0’或“false”代表不可见,‘1’或“ture”代表可见)。
这里也请先不要着急,我们后面会进行举例。
(5)GetConsoleCursorInfo 函数
<code> SetConsoleCursorInfo 函数用于设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。
该函数与SetConsoleCursorPosition函数十分相似,都是将HANDLE作为第一个参数,将对应的结构体作为第二个参数。
下面我们举个例子:
<code>int main()
{
//获取标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//定义一个光标信息的结构体
CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = { 0 };
//获取和houtput句柄相关的控制台上的光标信息,存放在cursor_info中
GetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);
//修改光标占比
cursor_info.dwSize = 100;
//修改光标可见度
cursor_info.bVisible = 0;
//设置和houtput句柄相关的控制台上的光标信息
SetConsoleCursorInfo(houtput, &cursor_info);
system("pause");
return 0;
}
运行结果如下 :
没错,这里的光标没有了(是真的没有了,不是我正好截到了光标闪烁消失的一帧)。光标大小的代码这里不再进行演示,大家请自行尝试。
4.地图的打印
(1)setlocale函数
setlocale函数用于修改当前地区,可以针对一个类项修改,也可以针对所有类项。
setlocale的第一个参数可以是前面说明的类项中的一个,那么每次只会影响一个类项,如果第一个参数是LC_ALL,就会影响所有的类项。
C标准给第二个参数仅定义了2种可能取值:“C”(正常模式)和“”(本地模式)。
在任意程序执行开始,都会隐藏式执行调用:
<code> setlocale(LA_ALL,"C");
当地区设置为“C”时,设置为C语言默认的语言模式,这时库函数按正常方式执行。
当程序运行起来后想改变地区,就只能显示调用Setlocale函数,用“”作为第二个参数,调用setlocale函数就可以切换到本地模式,这种模式下程序会适应本地程序。
比如:切换到我们的本地模式后就支持宽字符(汉字)的输出等。
setlocale(LC_ALL,"");
setlocale的返回值是一个字符串指针,表示已经设置好的格式 。如果调用失败,则返回NULL。
setlocale还可以用来查询当前地区,此时第二个参数设为NULL即可。代码如下:
int main()
{
char* ret = setlocale(LC_ALL, NULL);
printf("%s\n", ret);
ret = setlocale(LC_ALL, "");
printf("%s\n", ret);
return 0;
}
运行结果如下图:
(2)宽字符的打印方式
文件中,我们会用到一些特殊符号的打印,这时候我们便需要用到宽字符的知识了。否则可能会无法正常输出,我们拿图说话:
所以还是有必要学一下的(虽然可以替换成普通字符,但不太好看不是?)。我们的变量名由char换为wchar_t;printf换为wprintf;且在单、双引号前应加上‘L’(也因此我们每次wprintf函数在Chinese (Simplified)_China.936环境时只能输出一个字符,其他环境这里就不补充了。感兴趣的同学……呃~应该也不会有吧)。
老规矩,例子来一个:
<code>int main()
{
setlocale(LC_ALL, "");
wchar_t a = L'求';
wchar_t b = L'个';
wchar_t c = L'三';
wchar_t d = L'连';
wchar_t x = L'☆';
wprintf(L"%lc\n", x);
wprintf(L"%lc\n", a);
wprintf(L"%lc\n", b);
wprintf(L"%lc\n", c);
wprintf(L"%lc\n", d);
wprintf(L"%lc\n", x);
return 0;
}
运行结果如下:
(3)用Rand函数和时间戳生成随机数
这个内容比较简单,这里不花费大篇幅讲解。此内容在我之前的文章有讲,链接放在下面了:C语言扫雷(极简版精讲)_扫雷csdn-CSDN博客
5.蛇的移动
(1)GetAsyncKeyState函数
用于获取按键情况,GetAsyncKeyState函数原型如下:
<code>SHORT GetAsyncKeyState(int vKey);
将键盘上每个键的虚拟键值传递给函数,函数通过返回值来分辨按键的状态。GetAsyncKeyState函数的返回值是short类型,在上一次调用 GetAsyncKeystate函数后,如果返回的16位的short数据中,最高位是1,说明按键的状态是按下,如果果最高位是0,说明按键的状态是抬起;
GetAsyncKeyState 函数返回的 short 类型数字的最低位表示自该函数上一次被调用后,对应的键是否被按下过。如果最低位为 1,则表示该键在这两次函数调用之间被按过;如果最低位为 0,则表示该键在此期间未被按过。
如果我们要判断一个键是否被按过,可以检测GetAsyncKeyState返回值的最低值是否为1。
那么传参的vkey又是什么意思呢?这是每个键对应的16进制编号,传入的数字不同,表示检测的按键不同。编号与按键的对应表我放在了下面:
参考:虚拟键码 (Winuser.h) - Win32 apps | Microsoft Learn
老规矩,举个例子:
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
// 定义一个宏,用于检查指定键的状态,通过判断GetAsyncKeyState(vk)的最低位
int main()
{
while (1) // 无限循环
{
if (KEY_PRESS(0x30)) // 如果数字 0 键的状态符合条件(通过宏判断)
{
printf("0\n"); // 输出 0
}
else if (KEY_PRESS(0x31)) // 否则如果数字 1 键的状态符合条件
{
printf("1\n"); // 输出 1
}
else if (KEY_PRESS(0x32)) // 依此类推,检查其他数字键
{
printf("2\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x33))
{
printf("3\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x34))
{
printf("4\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x35))
{
printf("5\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x36))
{
printf("6\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x37))
{
printf("7\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x38))
{
printf("8\n");
}
else if (KEY_PRESS(0x39))
{
printf("9\n");
}
}
return 0;
}
代码详解
●流程图
1.贪吃蛇结构体的创建
对于贪吃蛇这个结构体,其中包含了许多信息。有些信息比较复杂,例如:蛇头、贪吃蛇状态等。我们先学习贪吃蛇结构体中这些比较复杂的成分,再来创建贪吃蛇结构体。
(1)创建贪吃蛇蛇身节点
我们使用链表来维护贪吃蛇的身体。链表的数据域装的是蛇身的坐标,指针域则是下一节点的地址。
<code>typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, pSnakeNode;
(2)贪吃蛇的方向
这段代码枚举了上、下、左、右四个方向,包含了贪吃蛇运行时可能行走的所有方向。
enum DIRECTION//enum为枚举类型
{
UP = 1,
DOWN = 2,
LEFT = 3,
RIGHT = 4
};
(3)贪吃蛇的状态
这段带码枚举出了贪吃蛇运行时可能出现的四种状态分别为正常、撞墙、撞到自己、正常退出。
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK,//正常
KILL_BY_WALL,//撞墙
KILL_BY_SELF,//撞到自己
END_NORMAL//正常退出
};
(4)贪吃蛇的创建
贪吃蛇架构提的创建在这一步就算是真正完成了,这段代码中有我们创建一条贪吃蛇所必备的信息,详细注释以为大家写好,大家自行浏览。
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode pSnake;//指向蛇头的指针
pSnakeNode pFood;//指向食物节点的指针
enum DIRECTION dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS status;//游戏的状态
int food_weight;//一个食物的分数
int score;//总成绩
int sleep_time;//休息时间、时间越短、速度越快、时间长、速度快
}Snake;
2.游戏开始-GameStart函数
(1)欢迎界面的打印
实现出的效果图如下:
①窗口大小、窗口名称及隐藏光标的操作
通过前文学习,这里应该不难读懂,我将源码放在下面,有问题评论区见。
<code>// 设置窗口大小,并隐藏光标
system("mode con cols=100 lines=30");
system("title 贪吃蛇");
HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
// 隐藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); // 获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; // 隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); // 设置控制台光标状态
②自定义定位光标函数:SetPos函数
相信大家对于printf这一函数已经可以轻松拿捏了。这里的难点在于如何运用SetConsoleCursorPosition 函数定位光标后进行输出。由于每次都去获得句柄、调用函数比较麻烦,我们将其封装成了一个定位光标函数。
该函数很好理解,其代码本质就是在学习SetConsoleCursorPosition函数时举的例子。源码如下:
void SetPos(short x,short y)
{
//获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = getstdhandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//定位光标的位置
COORD pos = { x,y };
SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}
下面的代码是运用该函数进行定位光标的实操:
我们封装了一个WelcomeToGame函数,用于输出以上两个界面的内容。
void WelcomeToGame()
{
// 设置光标位置,并打印欢迎信息
SetPos(40, 14);
printf("欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
// 暂停程序,等待用户按键
SetPos(42, 20);
system("pause");
// 清屏
system("cls");
// 设置光标位置,打印操作说明
SetPos(25, 14);
printf("用 ↑. ↓. ←. → 来控制蛇的移动,按 F3 加速,F4 减速\n");
SetPos(25, 15);
printf("加速能够得到更高的分数\n");
// 暂停程序,等待用户按键
SetPos(42, 20);
system("pause");
// 清屏
system("cls");
}
(2)游戏地图边界的打印
这里如果wprintf函数的运用和SetPos函数的运用好像也没有什么需要讲的,有问题的话评论区见。
#define WALL L'□'
void CreateMap()
{
// 打印上边界
int i = 0;
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印左边界
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印右边界
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印下边界
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
}
运行结果如下图:
(3)初始化蛇身
蛇最开始长度为5节,每节对应链表的一个节点,蛇身的每一个节点都有自己的坐标。创建5个节点,然后将每个节点存放在链表中进行管理。创建完蛇身后,将蛇的每一节打印在屏幕上蛇的初始位置从(24,5)开始。
再设置当前游戏的状态,蛇移动的速度,默认的方向,初始成绩,每个食物的分数。
游戏状态是:OK 蛇的移动速度:200毫秒 蛇的默认方向:RIGHT 初始成绩:0 每个食物的分数:10
<code>// 初始化贪吃蛇的函数
void InitSnake(pSnake ps)
{
int i = 0;
pSnakeNode cur = NULL;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
// 动态分配内存创建蛇身节点
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->next = NULL;
cur->x = POS_X + 2 * i;
cur->y = POS_Y;
// 头插法插入链表
if (ps->_pSnake == NULL) // 空链表
{
ps->_pSnake = cur;
}
else // 非空
{
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
// 设置光标位置,打印蛇身
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 设置贪吃蛇的属性
ps->_dir = RIGHT; // 默认向右
ps->_score = 0;
ps->_food_weight = 10;
ps->_sleep_time = 200; // 单位是毫秒
ps->_status = OK;
}
(4)创建食物
我们的代码有以下5个功能,大家注意去对应以下,代码就会变得好理解许多。详细注释已经标注,有问题欢迎向作者提问。
先随机生成食物的坐标 坐标必须是2的倍数(否则检查时坐标不容易对上) 食物的坐标要在墙体内部 食物的坐标不能和蛇身每个节点的坐标重复 创建食物节点,打印食物
食物打印的宽字符:
#define FOOD L"★"
创建食物的函数:CreatFood
// 函数:创建食物
void CreatFood(pSnake ps)
{
int x = 0;
int y = 0;
// 生成 x 坐标为 2 的倍数
// x:2~54
// y: 1~25
again:
do
{
x = rand() % 53 + 2; // 随机生成 x 坐标,范围是 2 到 54
y = rand() % 25 + 1; // 随机生成 y 坐标,范围是 1 到 25
} while (x % 2 != 0); // 如果 x 不是 2 的倍数,重新生成
// 确保食物的位置不与蛇身重合
// 遍历蛇身节点
pSnakeNode cur = ps->_pSnake; // 创建一个指针 cur 并初始化为蛇头节点
// 只要 cur 不为空,说明还有未检查的蛇身节点
while (cur)//蛇身遍历,只要 cur 不为 NULL ,循环就会继续执行
{
if (x == cur->x && y == cur->y) // 如果食物的坐标与当前蛇身节点坐标重合
{
// 若重合,重新生成食物位置
goto again; // 跳转到 again 标签处重新生成
}
cur = cur->next; // 将 cur 指针指向下一个蛇身节点,继续检查
}
// 创建食物的节点
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("CreateFood()::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
// 设置食物的位置并打印
SetPos(x, y);
wprintf(L"%lc", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
3.游戏运行-GameRun函数
(1)打印帮助信息
很简单,就是定位函数+输出,直接上代码:
// 打印帮助信息的函数
void PrintHelpInfo()
{
SetPos(64, 14);
wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");
SetPos(64, 15);
wprintf(L"%ls", L"用 ↑. ↓. ←. → 来控制蛇的移动");
SetPos(64, 16);
wprintf(L"%ls", L"按 F3 加速,F4 减速");
SetPos(64, 17);
wprintf(L"%ls", L"按 ESC 退出游戏,按空格暂停游戏");
SetPos(64, 18);
wprintf(L"%ls", L"CSDN博主:Bit_Le");
}
(2)打印当前已获得分数和每个食物的分数
同上,直接拿下。上代码:
//打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数%d\n",ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数%d\n", ps->_food_weight);
(3)获取按键情况KEY_PRESS
①整体思路的概述
这一部分就难了,先来第一步,把GetAsyncKeyState函数中演示代码的宏给拿来用:
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
这里有点难懂,感到懵圈的同学去上面再学习一下,有问题随时提问。
下面接着上强度,这里先给大家讲清楚大致思路,方便大家有一个大体方向:
游戏运行期间,右侧打印帮助信息,提示玩家,坐标开始位置(64,15)根据游戏状态检查游戏是否继续,如果是状态是OK,游戏继续,否则游戏结束。如果游戏继续,就是检测按键情况,确定蛇下一步的方向,或者是否加速减速,是否暂停或者退出游戏。需要的虚拟按键的罗列:
上:VK_UP 下:VK_DOWN 左:VK_LEFT VK_RIGHT 空格:VK_SPACE ESC:VK_ESCAPE F3:VK_F3 F4:VK_F4
②对于方向键进行响应的代码
这里需要注意一点,就是当蛇向下走的时候,你按上键是没有响应的。玩过的都知道,我们总不能让贪吃蛇折叠不是?同理,其他方向亦然:
这是对于方向键进行响应的代码:
// 根据按键改变蛇的移动方向
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN)
{
ps->_dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP)
{
ps->_dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT)
{
ps->_dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT)
{
ps->_dir = RIGHT;
}
③对于暂停键的响应
我们是通过Sleep函数实现游戏暂停的,当按下暂停通过死循环Sleep函数使代码停止运行。再次按下,break退出循环。代码如下:
void Pause()
{
while (1)
{
Sleep(200);
// 检测空格是否按下,若按下则退出循环
if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
break;
}
}
}
④退出游戏
状态改一下就行,状态不是OK游戏就不再运行。
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
// 正常退出游戏
ps->_status = END_NORMAL;
}
⑤加速减速的实现
先来讲一下我们是如何控制速度的。如果没有Sleep函数,贪吃蛇以默认向右的方向一直走,以现在电脑的算力,刚打开就撞墙噶了。我们的运用Sleep函数呢,就是使代码在进行到Sleep函数是会停顿,停顿的时间即为函数的参数(单位为毫秒)。我们初始设置Sleep时间为200ms,也就是当蛇每隔0.2s前进一格。加速就是减少休眠时间,减速就是增加休眠时间。不过这个也是有限度的,如果我们一直减或增肯定会出bug。那我们就设置一个区间,这里我设置的为加减不超过80ms。下面上代码:
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
// 加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
// 减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
仔细看代码的同学应该已经看出来了,速度越快,一个食物的分值就越高。毕竟“风浪越大鱼越贵”嘛。
如此呢,我们就实现了所有功能按键的响应,此小节告终!
(4)贪吃蛇的移动-SnakeMove函数
我们这一节呢,先去预算出贪吃蛇下一步要走的位置的坐标,然后判断该位置是否有食物。对于有无食物的结果进行不同的操作。
①对下一步的预测
我们先根据方向状态预测下一步的坐标,然后进行后续判断。
switch (ps->_dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y - 1;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
②有食物
我们食物的类型和蛇身节点类型一样。因此我们传参将即将到达位置的参数和蛇头的参数传进去,将下一位置节点通过头插法插入到蛇身链表中,再将头节点的指针设置为空即可。我们此时蛇的长度增加,重新打印一下即可。不要忘了加分并重新创建食物哈。
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 头插法将食物节点插入蛇身链表
ps->_pFood->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = ps->_pFood;
// 释放之前分配给节点 pn(食物)的内存空间
free(pn);
pn = NULL;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
// 重新打印蛇身
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 增加分数
ps->_score += ps->_food_weight;
// 重新创建食物
CreatFood(ps);
}
③无食物
和有食物的操作差不多,不同点如下:
我们将最后一个节点打印成空格,否则不覆盖直接释放节点会在地图留下一个蛇身图案。
释放最后一个蛇身的节点,将倒数第二个置为空即可。
链表示意图如下,左边为尾,右边为头。
<code>// 未吃到食物的处理函数
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 头插法将新节点插入蛇身链表
pn->next = ps->_pSnake;//新节点指向头
ps->_pSnake = pn;//头改为新节点
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next != NULL)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 把最后一个结点打印成空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
// 释放最后一个结点
free(cur->next);
// 把倒数第二个节点的地址置为 NULL
cur->next = NULL;
}
④判断下一节点有无食物
就是检测一下我们预测的下一节点是否与食物重合。话不多说,上代码:
// 判断下一个位置是否为食物的函数
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 更简洁的方式,直接返回比较结果
return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}
⑤判断下一节点是否为墙
就是检测蛇头的坐标是否有和墙重合的部分,直接上代码:
// 检测蛇是否撞墙的函数
void KillByWall(pSnake ps)
{
// 判断蛇头是否撞到边界
if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_status = KILL_BY_WALL;
}
}
⑥判断下一节点是否为蛇身
就是遍历一遍蛇身,看看蛇头与蛇身是否重合。
// 检测蛇是否咬到自己的函数
void KillBySelf(pSnake ps)
{
pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
while (cur)
{
// 判断蛇头是否与蛇身重合
if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y)
{
ps->_status = KILL_BY_SELF;
break;
}
cur = cur->next;
}
}
⑦SnakeMove函数源码
// 蛇移动的函数
void SnakeMove(pSnake ps)
{
// 创建一个新节点表示蛇即将到达的下一个位置
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
switch (ps->_dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y - 1;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
// 检测下一个位置是否为食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps))
{
EatFood(pNextNode, ps);
}
else
{
NoFood(pNextNode, ps);
}
// 检测蛇是否撞墙
KillByWall(ps);
// 检测蛇是否咬到自己
KillBySelf(ps);
}
(5)GameRun函数源码
介绍完上面重要的部分,GameRun函数基本就介绍完了。只要贪吃蛇状态为OK就一直循环,每次循环时间间隔为一次_sleep_time。
// 游戏运行的主逻辑函数
void GameRun(pSnake ps)
{
// 打印帮助信息
PrintHelpInfo();
do
{
// 打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数:%d\n", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);
// 根据按键改变蛇的移动方向
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN)
{
ps->_dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP)
{
ps->_dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT)
{
ps->_dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT)
{
ps->_dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
// 正常退出游戏
ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
// 加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
// 减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
SnakeMove(ps); // 蛇移动一步
Sleep(ps->_sleep_time);
} while (ps->_status == OK);
}
4. 游戏结束-GameEnd函数
该代码的作用是在游戏结束后打印死亡信息,并清空所有蛇身节点。相信对于看完前面所有代码的你不难,我们直接上代码:
void GameEnd(pSnake ps)
{
SetPos(24, 12);
switch (ps->_status)
{
case END_NORMAL:
wprintf(L"您主动结束游戏\n");
break;
case KILL_BY_WALL:
wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
wprintf(L"您撞到了自己,游戏结束\n");
break;
}
// 释放蛇身的链表
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
}
5.收尾
我们将上述内容封装成一个函数,这里就叫它test函数吧。其功能为将GameStart函数、GameRun函数、GameEnd函数依次进行完成后。在屏幕上显示是否再来一局,并对结果进行检测。不难,我们上代码:
void test()
{
int ch = 0;
do
{
system("cls");
//创建贪吃蛇
Snake snake = { 0 };
//初始化游戏
//1. 打印环境界面
//2. 功能介绍
//3. 绘制地图
//4. 创建蛇
//5. 创建食物
//6. 设置游戏的相关信息
GameStart(&snake);
//运行游戏
GameRun(&snake);
//结束游戏 - 善后工作
GameEnd(&snake);
SetPos(20, 15);
printf("再来一局吗?(Y/N):");
ch = getchar();
while (getchar() != '\n');
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
SetPos(0, 27);
}
到这里,test函数就可以完成我们贪吃蛇游戏的运行了。我们的main函数也只需要在test函数前添加一个setlocale函数和srand函数即可。代码如下:
int main()
{
//设置适配本地环境
setlocale(LC_ALL, "");
srand((unsigned int)time(NULL));
test();
return 0;
}
结束!学到这里,相信你把下面的源码看完就可以掌握了。
完整代码
1.snake.h
#pragma once
#pragma once
#include <windows.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#define POS_X 24
#define POS_Y 5
#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'
//类型的声明
//蛇的方向
enum DIRECTION
{
UP = 1,
DOWN,
LEFT,
RIGHT
};
//蛇的状态
//正常、撞墙、撞到自己、正常退出
enum GAME_STATUS
{
OK, //正常
KILL_BY_WALL, //撞墙
KILL_BY_SELF, //撞到自己
END_NORMAL //正常退出
};
//蛇身的节点类型
typedef struct SnakeNode
{
//坐标
int x;
int y;
//指向下一个节点的指针
struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;
//typedef struct SnakeNode* pSnakeNode;
//贪吃蛇
typedef struct Snake
{
pSnakeNode _pSnake;//指向蛇头的指针
pSnakeNode _pFood;//指向食物节点的指针
enum DIRECTION _dir;//蛇的方向
enum GAME_STATUS _status;//游戏的状态
int _food_weight;//一个食物的分数
int _score; //总成绩
int _sleep_time; //休息时间,时间越短,速度越快,时间越长,速度越慢
}Snake, * pSnake;
//函数的声明
//定位光标位置
void SetPos(short x, short y);
//游戏的初始化
void GameStart(pSnake ps);
//欢迎界面的打印
void WelcomeToGame();
//创建地图
void CreateMap();
//初始化蛇身
void InitSnake(pSnake ps);
//创建食物
void CreateFood(pSnake ps);
//游戏运行的逻辑
void GameRun(pSnake ps);
//蛇的移动-走一步
void SnakeMove(pSnake ps);
//判断下一个坐标是否是食物
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置是食物,就吃掉食物
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//下一个位置不是食物
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps);
//检测蛇是否撞墙
void KillByWall(pSnake ps);
//检测蛇是否撞到自己
void KillBySelf(pSnake ps);
//游戏善后的工作
void GameEnd(pSnake ps);
2.snake.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "snake.h"
// 定义一个函数用于设置控制台光标的位置
void SetPos(short x, short y)
{
// 获得标准输出设备的句柄
HANDLE houtput = NULL;
houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
// 定义一个 COORD 结构体变量来指定光标的位置
COORD pos = { x, y };
// 设置控制台光标的位置
SetConsoleCursorPosition(houtput, pos);
}
// 欢迎界面函数
void WelcomeToGame()
{
// 设置光标位置,并打印欢迎信息
SetPos(40, 14);
wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
// 暂停程序,等待用户按键
SetPos(42, 20);
system("pause");
// 清屏
system("cls");
// 设置光标位置,打印操作说明
SetPos(25, 14);
wprintf(L"用 ↑. ↓. ←. → 来控制蛇的移动,按 F3 加速,F4 减速\n");
SetPos(25, 15);
wprintf(L"加速能够得到更高的分数\n");
// 暂停程序,等待用户按键
SetPos(42, 20);
system("pause");
// 清屏
system("cls");
}
// 创建游戏地图的函数
void CreatMap()
{
// 打印上边界
int i = 0;
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印下边界
SetPos(0, 26);
for (i = 0; i < 29; i++)
{
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印左边界
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(0, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
// 打印右边界
for (i = 1; i <= 25; i++)
{
SetPos(56, i);
wprintf(L"%lc", WALL);
}
}
// 初始化贪吃蛇的函数
void InitSnake(pSnake ps)
{
int i = 0;
pSnakeNode cur = NULL;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
// 动态分配内存创建蛇身节点
cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (cur == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("InitSnake()::malloc()");
return;
}
cur->next = NULL;
cur->x = POS_X + 2 * i;
cur->y = POS_Y;
// 头插法插入链表
if (ps->_pSnake == NULL) // 空链表
{
ps->_pSnake = cur;
}
else // 非空
{
cur->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = cur;
}
}
cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
// 设置光标位置,打印蛇身
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 设置贪吃蛇的属性
ps->_dir = RIGHT; // 默认向右
ps->_score = 0;
ps->_food_weight = 10;
ps->_sleep_time = 200; // 单位是毫秒
ps->_status = OK;
}
// 函数:创建食物
void CreatFood(pSnake ps)
{
int x = 0;
int y = 0;
// 生成 x 坐标为 2 的倍数
// x:2~54
// y: 1~25
again:
do
{
x = rand() % 53 + 2; // 随机生成 x 坐标,范围是 2 到 54
y = rand() % 25 + 1; // 随机生成 y 坐标,范围是 1 到 25
} while (x % 2 != 0); // 如果 x 不是 2 的倍数,重新生成
// 确保食物的位置不与蛇身重合
// 遍历蛇身节点
pSnakeNode cur = ps->_pSnake; // 创建一个指针 cur 并初始化为蛇头节点
// 只要 cur 不为空,说明还有未检查的蛇身节点
while (cur)//蛇身遍历,只要 cur 不为 NULL ,循环就会继续执行
{
if (x == cur->x && y == cur->y) // 如果食物的坐标与当前蛇身节点坐标重合
{
// 若重合,重新生成食物位置
goto again; // 跳转到 again 标签处重新生成
}
cur = cur->next; // 将 cur 指针指向下一个蛇身节点,继续检查
}
// 创建食物的节点
pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pFood == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("CreatFood()::malloc()");
return;
}
pFood->x = x;
pFood->y = y;
pFood->next = NULL;
// 设置食物的位置并打印
SetPos(x, y);
wprintf(L"%lc", FOOD);
ps->_pFood = pFood;
}
// 游戏开始的函数
void GameStart(pSnake ps)
{
// 设置窗口大小,并隐藏光标
system("mode con cols=100 lines=30");
system("title 贪吃蛇");
HANDLE houtput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
// 隐藏光标操作
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); // 获取控制台光标信息
CursorInfo.bVisible = false; // 隐藏控制台光标
SetConsoleCursorInfo(houtput, &CursorInfo); // 设置控制台光标状态
// 打印欢迎界面和功能介绍
WelcomeToGame();
// 绘制地图
CreatMap();
// 创建蛇
InitSnake(ps);
// 创建食物
CreatFood(ps);
}
// 打印帮助信息的函数
void PrintHelpInfo()
{
SetPos(64, 14);
wprintf(L"%ls", L"不能穿墙,不能咬到自己");
SetPos(64, 15);
wprintf(L"%ls", L"用 ↑. ↓. ←. → 来控制蛇的移动");
SetPos(64, 16);
wprintf(L"%ls", L"按 F3 加速,F4 减速");
SetPos(64, 17);
wprintf(L"%ls", L"按 ESC 退出游戏,按空格暂停游戏");
SetPos(64, 18);
wprintf(L"%ls", L"CSDN博主:Bit_Le");
}
// 检测按键是否按下的宏定义
#define KEY_PRESS(vk) ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)
// 暂停游戏的函数
void Pause()
{
while (1)
{
Sleep(200);
// 检测空格是否按下,若按下则退出循环
if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
break;
}
}
}
// 判断下一个位置是否为食物的函数
int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 更简洁的方式,直接返回比较结果
return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}
// 吃食物的处理函数
void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 头插法将食物节点插入蛇身链表
ps->_pFood->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = ps->_pFood;
// 释放下一个位置的节点
free(pn);
pn = NULL;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
// 重新打印蛇身
while (cur)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 增加分数
ps->_score += ps->_food_weight;
// 重新创建食物
CreatFood(ps);
}
// 未吃到食物的处理函数
void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
// 头插法将新节点插入蛇身链表
pn->next = ps->_pSnake;
ps->_pSnake = pn;
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur->next->next != NULL)
{
SetPos(cur->x, cur->y);
wprintf(L"%lc", BODY);
cur = cur->next;
}
// 把最后一个结点打印成空格
SetPos(cur->next->x, cur->next->y);
printf(" ");
// 释放最后一个结点
free(cur->next);
// 把倒数第二个节点的地址置为 NULL
cur->next = NULL;
}
// 检测蛇是否撞墙的函数
void KillByWall(pSnake ps)
{
// 判断蛇头是否撞到边界
if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||
ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
{
ps->_status = KILL_BY_WALL;
}
}
// 检测蛇是否咬到自己的函数
void KillBySelf(pSnake ps)
{
pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
while (cur)
{
// 判断蛇头是否与蛇身重合
if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y)
{
ps->_status = KILL_BY_SELF;
break;
}
cur = cur->next;
}
}
// 蛇移动的函数
void SnakeMove(pSnake ps)
{
// 创建一个新节点表示蛇即将到达的下一个位置
pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
if (pNextNode == NULL)
{
// 打印内存分配失败的错误信息
perror("SnakeMove()::malloc()");
return;
}
switch (ps->_dir)
{
case UP:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y - 1;
break;
case DOWN:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y + 1;
break;
case LEFT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x - 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
case RIGHT:
pNextNode->x = ps->_pSnake->x + 2;
pNextNode->y = ps->_pSnake->y;
break;
}
// 检测下一个位置是否为食物
if (NextIsFood(pNextNode, ps))
{
EatFood(pNextNode, ps);
}
else
{
NoFood(pNextNode, ps);
}
// 检测蛇是否撞墙
KillByWall(ps);
// 检测蛇是否咬到自己
KillBySelf(ps);
}
// 游戏运行的主逻辑函数
void GameRun(pSnake ps)
{
// 打印帮助信息
PrintHelpInfo();
do
{
// 打印总分数和食物的分值
SetPos(64, 10);
printf("总分数:%d\n", ps->_score);
SetPos(64, 11);
printf("当前食物的分数:%2d\n", ps->_food_weight);
// 根据按键改变蛇的移动方向
if (KEY_PRESS(VK_UP) && ps->_dir != DOWN)
{
ps->_dir = UP;
}
else if (KEY_PRESS(VK_DOWN) && ps->_dir != UP)
{
ps->_dir = DOWN;
}
else if (KEY_PRESS(VK_LEFT) && ps->_dir != RIGHT)
{
ps->_dir = LEFT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_RIGHT) && ps->_dir != LEFT)
{
ps->_dir = RIGHT;
}
else if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
{
Pause();
}
else if (KEY_PRESS(VK_ESCAPE))
{
// 正常退出游戏
ps->_status = END_NORMAL;
}
else if (KEY_PRESS(VK_F3))
{
// 加速
if (ps->_sleep_time > 80)
{
ps->_sleep_time -= 30;
ps->_food_weight += 2;
}
}
else if (KEY_PRESS(VK_F4))
{
// 减速
if (ps->_food_weight > 2)
{
ps->_sleep_time += 30;
ps->_food_weight -= 2;
}
}
SnakeMove(ps); // 蛇移动一步
Sleep(ps->_sleep_time);
} while (ps->_status == OK);
}
// 游戏结束的处理函数
void GameEnd(pSnake ps)
{
SetPos(24, 12);
switch (ps->_status)
{
case END_NORMAL:
wprintf(L"您主动结束游戏\n");
break;
case KILL_BY_WALL:
wprintf(L"您撞到墙上,游戏结束\n");
break;
case KILL_BY_SELF:
wprintf(L"您撞到了自己,游戏结束\n");
break;
}
// 释放蛇身的链表
pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
while (cur)
{
pSnakeNode del = cur;
cur = cur->next;
free(del);
}
}
3.test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <locale.h>
#include "snake.h"
//完成的是游戏的测试逻辑
void test()
{
int ch = 0;
do
{
system("cls");
//创建贪吃蛇
Snake snake = { 0 };
//初始化游戏
//1. 打印环境界面
//2. 功能介绍
//3. 绘制地图
//4. 创建蛇
//5. 创建食物
//6. 设置游戏的相关信息
GameStart(&snake);
//运行游戏
GameRun(&snake);
//结束游戏 - 善后工作
GameEnd(&snake);
SetPos(20, 15);
printf("再来一局吗?(Y/N):");
ch = getchar();
while (getchar() != '\n');
} while (ch == 'Y' || ch == 'y');
SetPos(0, 27);
}
int main()
{
//设置适配本地环境
setlocale(LC_ALL, "");
srand((unsigned int)time(NULL));
test();
return 0;
}
疑难解答
1.关于句柄(HANDLE)
(1)句柄的概念
句柄(Handle)是一个标识符或指针,用于在操作系统中引用或操作特定的对象或资源。 句柄的主要作用包括以下几个方面:
提供间接访问:句柄可以作为一种间接的方式来访问和操作对象,而无需直接暴露对象的内部细节和地址。这增加了系统的安全性和稳定性,因为应用程序不能直接访问和修改底层的资源。资源管理:操作系统通过句柄来管理各种资源,如文件、窗口、进程、线程、内存块等。当应用程序请求创建或访问某个资源时,操作系统会返回一个句柄,应用程序通过这个句柄与操作系统进行交互来操作资源。跨进程通信:句柄可以在不同的进程之间传递,使得多个进程能够共享和操作相同的资源。系统资源保护:句柄可以限制应用程序对资源的访问权限和操作范围,防止错误或恶意的操作对系统造成破坏。 例如,在 Windows 操作系统中,当打开一个文件时,会得到一个文件句柄,通过这个句柄可以对文件进行读写操作。
总之,句柄是操作系统和应用程序之间进行资源管理和交互的重要机制,有助于提高系统的安全性、稳定性和资源的有效利用。
(2)句柄与指针的区别
在前文呢,我提到句柄在本文的实现方式是void*类型。这是由存放对象的类型决定的,我们切忌将句柄和指针混淆。
句柄与普通指针有以下重要区别:
抽象性:句柄是一种抽象的标识符,其具体的实现细节(包括所指向的内存结构和数据格式)对用户是隐藏的。而普通指针直接指向特定的内存地址,并且用户可以通过指针进行直接的内存操作。系统控制:操作系统对句柄的管理和控制更加严格。例如,操作系统可以在必要时重新映射或回收句柄所关联的资源,而这对于普通指针是不太可能的。跨进程有效性:句柄在某些情况下可以在不同的进程之间传递并且仍然有效,而普通指针通常在进程边界处是无效的。类型安全性:与普通指针相比,句柄在类型上通常不具有直接的可操作性和可转换性,从而提供了更好的类型安全性。
综上所述,虽然 HANDLE
在实现上可能与指针有某些相似之处,但不能简单地将其视为普通的指针,它们在概念和使用方式上存在显著的差异。
2.关于标识符'_in_'和'_out_'
_in_
表示输入参数,意味着该参数是由调用者提供给函数的数据,函数通常会读取该参数的值,但不会修改它。
_out_
表示输出参数,调用者不需要预先给该参数赋值,而当函数执行完毕后,函数会将结果或相关数据存储在这个参数中,供调用者获取。
3.关于宽字符和本地化
(1)宽字符的介绍
这里简单的讲一下C语言的国际化特性相关的知识,过去C语言并不适合非英语国家(地区)使用。C语言最初假定字符都是单字节的。但是这些假定并不是在世界的任何地方都适用。
C语言字符默认是采用ASCII编码的,ASCII字符集采用的是单字节编码,且只使用了单字节中的低7位,最高位是没有使用的,可表示为 exxxxxxx;可以看到,ASCII字符集共包含128个字符,在英语国家中,128个字符是基本够用的,但是,在其他国家语言中,比如,在法语中,字母上方有注音符号,它就无法用 ASCII 码表示。于是,一些欧洲国家就决定,利用字节中闲置的最高位编入新的符号。比如,法语中的é的编码为130(二进制10000010)。这样一来,这些欧洲国家使用的编码体系,可以表示最多256个符号。但是,这里又出现了新的问题。不同的国家有不同的字母,因此,哪怕它们都使用256个符号的编码方式,代表的字母却不一样。比如,130在法语编码中代表了é,在希伯来语编码中却代表了字母Gimel(λ),在俄语编码中又会代表另一个符号。但是不管怎样,所有这些编码方式中,0--127表示的符号是一样的,不一样的只是128--255的这一段。
至于亚洲国家的文字,使用的符号就更多了,汉字就多达10万左右。一个字节只能表示256种符号,肯定是不够的,就必须使用多个字节表达一个符号。比如,简体中文常见的编码方式是 GB2312,使用两个字节表示一个汉字,所以理论上最多可以表示 256x256=65536 个符号。
后来为了使C语言适应国际化,C语言的标准中不断加入了国际化的支持。比如:加入了宽字符的类型 wchar_t 和宽字符的输入和输出函数,加入了<locale.h>头文件,其中提供了允许程序员针对特定地区(通常是国家或者说某种特定语言的地理区域)调整程序行为的函数。
在 C 语言中,宽字符(wchar_t)所占的字节数是由编译器决定的,在不同的编译环境下可能会有所不同。
例如,在 Windows 的编译器中,通常使用 UTF-16 编码方式,wchar_t 的内存大小为 2 字节;而在大多数 Linux 系统中,使用 UTF-32 编码方式,wchar_t 的内存大小大多为 4 字节。
(2)<locale.h>本地化
<locale.h>提供的函数用于控制C标准库中对于不同的地区会产生不一样行为的部分。
在标准中,依赖地区的部分有以下几项:
数字量的格式 货币量的格式 字符集 日期和时间的表示形式
可有时候我们只希望改变上述项中的某几项,这时候便需要用到接下来讲的类项了。
通过修改地区,程序可以改变它的行为来适应世界的不同区域。但地区的改变可能会影响库的许多部分,其中一部可能是我们不希望修改的。所以C语言支持针对不同的类项进行修改,下面的一个宏,指定一个类项:
LC_COLLATE:影响字符串比较函数 strcoll()和 strxfrm()。 LC_CTYPE:影响字符处理函数的行为。 LC_MONETARY:影响货币格式。 LC NUMERIC:影响 printf()的数字格式。 LC_TIME:影响时间格式 strftime()和 wcsftime()。 LC ALL-针对所有类项修改,将以上所有类别设置为给定的语言环境。
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