手撕——贪吃蛇小游戏（上）（前置）

引言

使用C语言在Windows环境的控制台中模拟实现经典小游戏贪吃蛇。这一章是需要具备的前置知识，技术要点里有不会的可以在我的主页里面搜索对应的知识点。

游戏画面：

贪吃蛇游戏展示

需要的技术要点：

C语言函数、枚举、结构体、动态内存管理、预处理指令、链表、Win32API等。

Win32PI下面会详细介绍这次需要用到的函数。

一、Win32API介绍

Windows这个多作业系统除了协调应用程序的执行、分配内存、管理资源之外，它同时也是⼀个很大的服务中心，调用这个服务中心的各种服务（每⼀种服务就是⼀个函数），可以帮应用程序达到开启视窗、描绘图形、使用周边设备等目的，由于这些函数服务的对象是应用程序(Application)，所以便称之为 Application Programming Interface，简称API函数。WIN32API也就是MicrosoftWindows 32位平台的应用程序编程接口。

1.控制台程序

平常我们运行起来的黑框程序其实就是控制台程序

我们可以使用cmd命令来设置控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小，30行，100列、

mode con cols=100 lines=30

通过命令设置控制台窗⼝的名字：

title 贪吃蛇

这些能在控制台窗口执行的命令，可以调用C语言函数system来执行：

int main()
{//设置控制台窗口的长宽system("mode con cols=100 lines=30");//设置cmd窗口名称system("title 贪吃蛇");system("pause");//暂停程序return 0;
}

2.控制台屏幕上的坐标COORD

COORD是WindowsAPI中定义的⼀个结构体，表示一个字符在控制台屏幕上的坐标

 typedef struct _COORD {SHORT X;SHORT Y;} COORD, *PCOORD;

赋值：

 COORD pos = { 10, 15 };

3.GetStdHandle

GetStdHandle 函数 - Windows Console | Microsoft Learn

GetStdHandle是一个WindowsAPI函数。它用于从⼀个特定的标准设备（标准输入、标准输出或标准错误）中取得⼀个句柄（用来标识不同设备的数值），使用这个句柄可以操作设备。

语法

HANDLE WINAPI GetStdHandle( _In_ DWORD nStdHandle );

参数：

在贪吃蛇游戏中使用 STD_OUTPUT_HANDLE 来控制标准输出设备（即控制台窗口）

返回值

HANDLE是一个指针类型（void*指针）

获取控制台句柄：

//获取标准输出的句柄（通过这个句柄来对控制台进行操作）
HANDLE hOutput = NULL;
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

4.GetConsoleCursorInfo

Console 翻译：控制台

cursor 翻译：光标

GetConsoleCursorInfo 函数 - Windows Console | Microsoft Learn

检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息

语法

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(_In_  HANDLE               hConsoleOutput,  //句柄_Out_ PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo //CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的地址);

需要搭配 CONSOLE_CURSOR_INFO结构体来使用。

4.1CONSOLE_CURSOR_INFO

这个结构体，包含有关控制台光标的信息

typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {DWORD dwSize;BOOL  bVisible;
} CONSOLE_CURSOR_INFO, *PCONSOLE_CURSOR_INFO;

成员：

dwSize：由游标填充的字符单元的百分比。该值介于 1 到 100 之间。游标外观各不相同，范围从完全填充单元到显示为单元底部的横线。

bVisible：游标的可见性。如果游标可见，则此成员为 TRUE。

	//获取标准输出的句柄（通过这个句柄来对控制台进行操作）hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO curInfo;  //存有光标信息的结构体//获得和hOutput句柄相关的控制台上的光标信息，存放在curInfo中GetConsoleCursorInfo(hOutput, &curInfo); printf("%d ", curInfo.dwSize);  //打印结构体里面的信息

获得了当前光标信息的结构体后，可以对结构体里面的内容进行修改，但是还需要通过SetConsoleCursorInfo 函数，来设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

5.SetConsoleCursorInfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

语法（和GetConsoleCursorInfo类似）：

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(_In_       HANDLE              hConsoleOutput,  //句柄_In_ const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo  //光标信息的结构体地址
);

例如：隐藏光标

	//获取标准输出的句柄（通过这个句柄来对控制台进行操作）hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);CONSOLE_CURSOR_INFO curInfo;  //存有光标信息的结构体//获得和hOutput句柄相关的控制台上的光标信息，存放在curInfo中GetConsoleCursorInfo(hOutput, &curInfo); curInfo.bVisible = false;  //修改光标信息//设置获得和hOutput句柄相关的控制台上的光标信息SetConsoleCursorInfo(hOutput, &curInfo);

6.SetConsoleCursorPosition

SetConsoleCursorPosition 函数 - Windows Console | Microsoft Learn

设置指定控制台屏幕缓冲区中的光标位置，我们将想要设置的坐标信息放在COORD类型的pos中，调用SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。

语法：

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(_In_ HANDLE hConsoleOutput,    //句柄_In_ COORD  dwCursorPosition   //COORD类型的变量
);

例如：

	int main(){//获取标准输出的句柄（通过这个句柄来对控制台进行操作）HANDLE hOutput = NULL;hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//定位光标的位置COORD pos = { 10, 29 };SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);getchar();}

封装一个设置光标位置的函数：

void set_pos(int x, int y)
{//获取标准输出的句柄（通过这个句柄来对控制台进行操作）HANDLE hOutput = NULL;hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);//定位光标的位置COORD pos = { x, y };SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}

7.GetAsyncKeyState

获取按键情况

语法：

SHORT GetAsyncKeyState([in] int vKey
);

参数： [in] int vKey 虚拟键代码（不是ASCII）

参考：Virtual-Key 代码（Winuser.h） - Win32 apps | Microsoft Learn

这里给出了部分：

作用：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 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，如果最高是0，说明按键的状态是抬起；如果最低位被置为1则说明，该按键被按过，否则为0。

在游戏中，我们只需要判断一个数是否被按过，可以检测GetAsyncKeyState返回值的最低值是否为1。（被按过：最低位为1 ，未被按过：最低位为0）

参考代码：

当我们按下哪个键，屏幕上就输出哪个键

//定义一个检测按键是否被按过的宏
#define KEY_PRESS(kv) ((GetAsyncKeyState(kv)&1) ? 1:0)
//最低位是1，就返回1，
//最低位是0，就返回0int main()
{while (1){if (KEY_PRESS(0x60)) //0{printf("0\n");}else if (KEY_PRESS(0x61)){printf("1\n");}else if (KEY_PRESS(0x62)){printf("2\n");}else if (KEY_PRESS(0x63)){printf("3\n");}else if (KEY_PRESS(0x64)){printf("4\n");}else if (KEY_PRESS(0x65)){printf("5\n");}else if (KEY_PRESS(0x66)){printf("6\n");}else if (KEY_PRESS(0x67)){printf("7\n");}else if (KEY_PRESS(0x68)){printf("8\n");}else if (KEY_PRESS(0x69)){printf("9\n");}}return 0;
}

二、C语言的国际化特性相关的知识

在游戏地图上，我们打印墙体使用宽字符：□，打印蛇使用宽字符●，打印⻝物使用宽字符★ 普通的字符是占⼀个字节的，宽字符是占用2个字节。

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自己的。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0xxxxxxxx；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( )，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：加入宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输入和输出函数，加入<localel.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。

<locale.h>本地化（为了打印宽字符）

<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

1类项：

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，其中⼀部分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

• LC_CTYPE

• LC_MONETARY

• LC_NUMERIC

• LC_TIME

• LC_ALL-针对所有类项修改

2setlocale 函数

setlocale - C++ Reference (cplusplus.com)

原型

char* setlocale (int category, const char* locale);

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 和 ""。

当第二个参数为C时，库函数按正常方式执行。

setlocale(LC_ALL,"C");  //按照正常方式执行

当第二个参数为""时，就进行本地化，切换到本地模式，这样就可以打印宽字符了

setlocale(LC_ALL,"");  //按照本地方式执行

setlocale函数返回值是一个char*（可以理解为字符串），即当前是什么模式。

第二个参数是NULL时，可以查看当前的模式；

int main()
{char* ret = setlocale(LC_ALL,NULL);//获取当前模式printf("%s\n", ret);ret = setlocale(LC_ALL, "");//设置为本地模式printf("%s\n", ret);return 0;
}

3打印宽字符

对宽字符的打印有自己的规则：

1.宽字符类型：wchar_t 表示宽字符类型

2.单引号（''）对应的占位符是：%lc，双引号（""）对应的占位符是：%ls;

3.在赋值时，单引号或者双引号前面需要加上 L，表示是宽字符类型。

4.打印宽字符用的函数是：wprintf();语法和printf()类似。但是：站位符双引号前""需要加L。

看代码：

int main()
{//设置本地化setlocale(LC_ALL, "");char a = 'a';char b = 'b';printf("%c%c\n", a, b);wchar_t wc1 = L'★';wchar_t wc2 = L'□';wchar_t wc3 = L'●';wprintf(L"%lc\n", wc1);wprintf(L"%lc\n", wc2);wprintf(L"%lc\n", wc3);return 0;
}