使用C++一步步實現(xiàn)俄羅斯方塊后續(xù)
一、實驗簡介
1.1 實驗內(nèi)容
本節(jié)實驗我們將實現(xiàn)俄羅斯方塊主要函數(shù)的設(shè)計，完成基本功能并運行。
1.2 實驗知識點
窗口的繪制
方塊類的設(shè)計
旋轉(zhuǎn)算法
移動、消除函數(shù)
1.3 實驗環(huán)境
xface 終端
g++ 編譯器
ncurses 庫
1.4 編譯程序
編譯命令要加上 -l 選項引入 ncurses 庫：
g++ main.c -l ncurses
1.5 運行程序
./a.out
1.6 運行結(jié)果
二、實驗步驟
2.1 頭文件
首先包含頭文件以及定義一個交換函數(shù)和隨機(jī)數(shù)函數(shù)，后面用到（交換函數(shù)用來做方塊的旋轉(zhuǎn)，隨機(jī)數(shù)用來設(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(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)容相對簡單，這里只定義了一個 Piece 類
class Piece
{
public:
int score; //得分
int shape; //表示當(dāng)前方塊的形狀
int next_shape; //表示下一個方塊的形狀
int head_x; //當(dāng)前方塊首個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]; //下一個方塊的shpe數(shù)組 4x4
int box_map[30][45]; //用來標(biāo)記游戲框內(nèi)的每個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(); //顯示下一個方塊的形狀以及分?jǐn)?shù)
void judge(); //判斷是否層滿
void move(); //移動函數(shù) 通過 ← → ↓ 控制
void rotate(); //旋轉(zhuǎn)函數(shù)
bool isaggin(); //判斷下一次行動是否會越界或者重合
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 case 語句定義了7種方塊的形狀，在每次下一個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)
這里用了一個比較簡單的算法對方塊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，類似于矩陣的旋轉(zhuǎn)，先將 shape 數(shù)組進(jìn)行斜對角線對稱化，再進(jìn)行左右對稱，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]; //斜對角線對稱
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,' '); //移動到game_win窗口的某個坐標(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 移動函數(shù)
如果玩家沒有按下任何按鍵，方塊需要慢速下落，所以我們不能夠因為等待按鍵輸入而阻塞在 getch() ，這里用到了 select() 來取消阻塞。
/* 這里只是截取了程序的一部分，具體實現(xiàn)請參考源碼 */ 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間，這里設(shè)置了 500000us，超過這個時間就不再等待 getch() 的輸入，直接進(jìn)行下一步。
如果在 timeout 時間內(nèi)檢測到按鍵，則下面的 if 語句為真，得到輸入的 key 值，通過判斷不同的 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、下移動的函數(shù)處理方式基本相同，這里只拿向下移動的函數(shù)進(jìn)行說明
/* 這里只是截取了程序的一部分，具體實現(xiàn)請參考源碼 */
/* 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
head_y--;
/*既然停下來了，那么把地圖上對應(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)以及提示下一個方塊
}
/*如果能夠向下移動，那么取消當(dāng)前方塊的顯示，向下移動一行進(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，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)
最后一個很重要的功能是對方塊已滿的行進(jìn)行消除，每當(dāng)一個方塊向下移動停止后都需要進(jìn)行判斷。
void Piece::judge(){
int i,j;
int line=0; //用來記錄層滿的行數(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、實驗總結(jié)
到這里幾個關(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)就可以運行啦！當(dāng)然俄羅斯方塊的實現(xiàn)方法還有很多，每個人的思路和方法可能會不一樣，或許你寫出來的俄羅斯方塊更簡潔、更流暢！ Enjoy it ?。海?/p>
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