C语言项目实践：贪吃蛇小游戏

前面我们学习了很多C语言相关知识，现在，我们将这些知识整合起来，写一个综合项目：贪吃蛇小游戏

一. 游戏背景

贪吃蛇是久负盛名的游戏，它也和俄罗斯方块，扫雷等游戏位列经典游戏的行列。

现在，我们以贪吃蛇为例，从设计到代码实现来提升编程能力和逻辑能力。

二. 游戏效果演示

效果展示1

效果展示2

效果展示3

三. 项目目标

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。

实现基本的功能：

• 贪吃蛇地图绘制

• 蛇吃食物的功能（上、下、左、右方向键控制蛇的动作）

• 蛇撞墙死亡

• 蛇撞自身死亡

• 计算得分

• 蛇身加速、减速

• 暂停游戏

四. 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。

五. Win32API介绍

本次实现贪吃蛇会使用到的一些Win32API知识，接下来我们就学习一下。

1. Win32API

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ApplicationProgrammingInterface，简称API函数。WIN32API也就是MicrosoftWindows 32位平台的应用程序编程接口。

2. 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

注意：如果你的控制台程序是终端，请在设置中将其改为控制台

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

参考：mode命令

也可以通过命令设置控制台窗口的名字：

title 贪吃蛇

参考：title命令

这些能在控制台窗口执行的命令，也可以调用C语言函数system来执行。例如：

#include <stdio.h>
int main()
{
	//设置控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小，30行，100列
	system("mode con cols=100 lines=30");

	// 设置 cmd 窗口名称
	system("title 贪吃蛇 ");

	return 0;
}

3. 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幕缓冲区上的坐标，坐标系 (0，0) 的原点位于缓冲区的顶部左侧单元格。

COORD坐标轴

COORD类型的声明：

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

给坐标赋值：

COORD pos = { 10, 15 };

参考：COORD结构

4. GetStdHandle

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。

HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

实例：

HANDLE hOutput = NULL;

//获取标准输出的句柄 ( 用来标识不同设备的数值 )
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

参考：GetStdHandle函数

5. GetConsoleCursorInfo

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

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo
(
	HANDLE hConsoleOutput,
	PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);

PCONSOLE_CURSOR_INFO 是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO 结构的指针，该结构接收有关主机游标（光标）

实例：

HANDLE hOutput = NULL;

// 获取标准输出的句柄 ( 用来标识不同设备的数值 )
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);// 获取控制台光标信息

参考：GetConsoleCursorInfo函数

5.1 CONSOLE_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;

• dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比。此值介于1到100之间。光标外观会变化，范围从完全填充单元格到单元底部的水平线条。

• bVisible，游标的可见性。如果光标可见，则此成员为TRUE。

CursorInfo.bVisible = false; // 隐藏控制台光标

6. SetConsoleCursorInfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo
(
	HANDLE hConsoleOutput,
	const CONSOLE_CURSOR_INFO* lpConsoleCursorInfo
);

实例：

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

参考：SetConsoleCursorInfo函数

7. SetConsoleCursorPosition

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。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition
(
	HANDLE hConsoleOutput,
	COORD pos
);

实例：

COORD pos = { 10, 5 };
HANDLE hOutput = NULL;
// 获取标准输出的句柄 ( 用来标识不同设备的数值 )
hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
// 设置标准输出上光标的位置为 pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);

SetPos：封装一个设置光标位置的函数

// 设置光标的坐标
void SetPos(short x, short y)
{
	COORD pos = { x, y };
	HANDLE hOutput = NULL;
	// 获取标准输出的句柄 ( 用来标识不同设备的数值 )
	hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	// 设置标准输出上光标的位置为 pos
	SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}

参考：SetConsoleCursorPosition函数

8. GetAsyncKeyState

获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型如下：

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 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。

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

#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )

参考：getAsyncKeyState函数 (winuser.h) | 虚拟键代码

实例：检测数字键

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

int main()
{
	while (1)
	{
		if (KEY_PRESS(0x30))
		{
			printf("0\n");
		}
		else if (KEY_PRESS(0x31))
		{
			printf("1\n");
		}
		else if (KEY_PRESS(0x32))
		{
			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;
}

六. 贪吃蛇游戏设计与分析

1. 地图

我们最终的贪吃蛇大纲要是这个样子，那我们的地图如何布置呢？

这里不得不讲一下控制台窗口的一些知识，如果想在控制台的窗口中指定位置输出信息，我们得知道该位置的坐标，所以首先介绍一下控制台窗口的坐标知识。

控制台窗口的坐标如下所示，横向的是X轴，从左向右依次增长，纵向是Y轴，从上到下依次增长。

COORD坐标轴增长情况

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●，打印食物使用宽字符★

普通的字符是占一个字节的，这类宽字符是占用2个字节。

这里再简单的讲一下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：加入了宽字符的类型 wchar_t 和宽字符的输入和输出函数，加入了头文件，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。

1.1 <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

1.2 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：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。

每个类项的详细说明，请参考：setlocale，_wsetlocale

1.3 setlocale函数

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"（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:

setlocale(LC_ALL, "C");

当地区设置为"C"时，库函数按正常方式执行，小数点是一个点。

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2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环境。

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, "");// 切换到本地环境

1.4 宽字符的打印

那如果想在屏幕上打印宽字符，怎么打印呢？

宽字符的字面量必须加上前缀“L”，否则C语言会把字面量当作窄字符类型处理。前缀“L”在单引号前面，表示宽字符，对应 wprintf() 的占位符为 wprintf() 的占位符为%lc ；在双引号前面，表示宽字符串，对应的占位符为%ls 。

#include <stdio.h>
#include <locale.h>

int main()
{
	setlocale(LC_ALL, "");

	wchar_t ch1 = L'●';
	wchar_t ch2 = L'你 ';
	wchar_t ch3 = L'好 ';
	wchar_t ch4 = L'★ ';

	printf("%c%c\n", 'a', 'b');
	wprintf(L"%lc\n", ch1);
	wprintf(L"%lc\n", ch2);
	wprintf(L"%lc\n", ch3);
	wprintf(L"%lc\n", ch4);
	return 0;
}

输出结果：

从输出的结果来看，我们发现一个普通字符占一个字符的位置

但是打印一个汉字字符，占用2个字符的位置，那么我们如果要在贪吃蛇中使用宽字符，就得处理好地图上坐标的计算。

普通字符和宽字符打印出宽度的展示如下：

普通字符和宽字符打印宽度

1.5 地图坐标

我们假设实现一个棋盘27行，58列的棋盘（行和列可以根据自己的情况修改），再围绕地图画出墙，如下：

地图坐标

2. 蛇身和食物

初始化状态，假设蛇的长度是5，蛇身的每个节点是●，在固定的一个坐标处，比如(24,5)处开始出现蛇，连续5个节点。

注意：蛇的每个节点的x坐标必须是2个倍数，否则可能会出现蛇的一个节点有一半儿出现在墙体中，另外一般在墙外的现象，坐标不好对齐。

关于食物，就是在墙体内随机生成一个坐标（x坐标必须是2的倍数），坐标不能和蛇的身体重合，然后打印★。

地图坐标、蛇身和食物

3. 数据结构设计

在游戏运行的过程中，蛇每次吃一个食物，蛇的身体就会变长一节，如果我们使用链表存储蛇的信息，那么蛇的每一节其实就是链表的每个节点。每个节点只要记录好蛇身节点在地图上的坐标就行，所以蛇节点结构如下：

typedef struct SnakeNode
{
	int x;
	int y;
	struct SnakeNode* next;
}SnakeNode, * pSnakeNode;

要管理整条贪吃蛇，我们再封装一个Snake的结构来维护整条贪吃蛇：

typedef struct Snake
{
	pSnakeNode _pSnake;// 维护整条蛇的指针
	pSnakeNode _pFood;// 维护食物的指针
	enum DIRECTION _Dir;// 蛇头的方向 , 默认是向右
	enum GAME_STATUS _Status;// 游戏状态
	int _Socre;// 游戏当前获得分数
	int _foodWeight;// 默认每个食物 10 分
	int _SleepTime;// 每走一步休眠时间
}Snake, * pSnake;

蛇的方向，可以一一列举，使用枚举

// 方向
enum DIRECTION 
{
	UP = 1,
	DOWN,
	LEFT,
	RIGHT
};

游戏状态，可以一一列举，使用枚举

// 游戏状态
enum GAME_STATUS
{
	OK,// 正常运行
	KILL_BY_WALL,// 撞墙
	KILL_BY_SELF,// 咬到自己
	END_NOMAL// 正常结束
};

4. 游戏流程设计

游戏流程设计

游戏开始-GameStart

1. 设置游戏窗口的大小

2. 设置窗口的名字

3. 隐藏屏幕光标

4. 打印欢迎界面-WelcomeToGame

5. 创建地图-CreateMap

6. 初始化蛇身-InitSnake

7. 创建食物-CreateFood

游戏运行-GameRun

1. 右侧打印帮助信息-PrintHelpInfo

2. 打印当前已获得分数和每个食物的分数

3. 获取按键情况-KEY_PRESS

4. 根据按键情况移动蛇-SnakeMove

2~4循环，直到游戏是结束状态

SnakeMove

1. 根据蛇头的坐标和方向，计算下一个节点的坐标

2. 判断下一个节点是否是食物-NextIsFood

3. 是食物就吃掉-EatFood

4. 不是食物，吃掉食物，尾巴删除一节-NoFood

5. 判断是否撞墙-KillByWall

6. 判断是否装上自己-KillBySelf

游戏结束-GameEnd

1. 告知游戏结束的原因

2. 释放蛇身节点

七. 核心逻辑实现分析

1. 游戏主逻辑

程序开始就设置程序支持本地模式，然后进入游戏的主逻辑。

主逻辑分为3个过程：

• 游戏开始（GameStart）完成游戏的初始化

• 游戏运行（GameRun）完成游戏运行逻辑的实现

• 游戏结束（GameEnd）完成游戏结束的说明，实现资源释放

#include <locale.h>

void test()
{
	int ch = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		Snake snake = { 0 };
		GameStart(&snake);
		GameRun(&snake);
		GameEnd(&snake);
		SetPos(20, 15);
		printf(" 再来一局吗？ (Y/N):");
		ch = getchar();
		getchar();// 清理 \n 
	} while (ch == 'Y');
	SetPos(0, 27);
}

int main()
{
	// 修改当前地区为本地模式，为了支持中文宽字符的打印
	setlocale(LC_ALL, "");
	// 测试逻辑
	test();
	return 0;
}

2. 游戏开始（GameStart）

这个模块完成游戏的初始化任务：

• 控制台窗口大小的设置

• 控制台窗口名字的设置

• 鼠标光标的隐藏

• 打印欢迎界面

• 创建地图

• 初始化第蛇

• 创建第一个食物

void GameStart(pSnake ps)
{
	// 设置控制台窗口的大小， 30 行， 100 列
	//mode 为 DOS 命令
	system("mode con cols=100 lines=30");
	// 设置 cmd 窗口名称
	system("title 贪吃蛇 ");
	// 获取标准输出的句柄 ( 用来标识不同设备的数值 )
	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
	WelcomeToGame();
	// 打印地图
	CreateMap();
	// 初始化蛇
	InitSnake(ps);
	// 创造第一个食物
	CreateFood(ps);
}

2.1 打印欢迎界面

在游戏正式开始之前，做一些功能提醒

void WelcomeToGame()
{
	SetPos(40, 15);
	printf(" 欢迎来到贪吃蛇小游戏 ");
	SetPos(40, 25);
	// 让按任意键继续的出现的位置好看点
	system("pause");
	system("cls");
	SetPos(25, 12);
	printf(" 用 ↑ . ↓ . ← . → 分别控制蛇的移动， F3 为加速， F4 为减速 \n");
	SetPos(25, 13);
	printf(" 加速将能得到更高的分数。 \n");
	SetPos(40, 25);//让按任意键继续的出现的位置好看点
	system("pause");
	system("cls");
}

2.2 创建地图

创建地图就是将墙打印出来，因为是宽字符打印，所有使用wprintf函数，打印格式串前使用L

打印地图的关键是要算好坐标，才能在想要的位置打印墙体。

墙体打印的宽字符：

 #define WALL L'□'

易错点：就是坐标的计算

上：（0,0）到（56,0）

下：（0,26）到（56,26）

左：（0,1）到（0,25）

右：（56,1）到（56,25）

创建地图函数CreateMap

void CreateMap() {
	int i = 0; // 上 (0,0)-(56, 0) 
	SetPos(0, 0); 
	for (i = 0; i < 58; i += 2) 
	{ 
		wprintf(L"%c", WALL); 
	} 
	// 下 (0,26)-(56, 26) 
	SetPos(0, 26); 
	for (i = 0; i < 58; i += 2) 
	{ 
		wprintf(L"%c", WALL); 
	} 
	// 左 
	//x 是 0 ， y 从 1 开始增长 
	for (i = 1; i < 26; i++) 
	{
		SetPos(0, i); 
		wprintf(L"%c", WALL); 
	} 
	//x 是 56 ， y 从 1 开始增长 
	for (i = 1; i < 26; i++) 
	{ 
		SetPos(56, i); wprintf(L"%c", WALL); 
	} 
}

2.3 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

蛇身打印的宽字符：

 #define BODY L'●'

初始化蛇身函数：InitSnake

void InitSnake(pSnake ps) 
{
	pSnakeNode cur = NULL; 
	int i = 0;
	// 创建蛇身节点，并初始化坐标
	// 头插法
	for (i = 0; i < 5; i++) 
	{
		// 创建蛇身的节点
		cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode)); 
		if (cur == NULL) 
		{ 
			perror("InitSnake()::malloc()"); 
			return; 
		}
		// 设置坐标
		cur->next = NULL; 
		cur->x = POS_X + i * 2; 
		cur->y = POS_Y;
		// 头插法
		if (ps->_pSnake == NULL) 
		{ 
			ps->_pSnake = cur;
		}
		else 
		{ 
			cur->next = ps->_pSnake; 
			ps->_pSnake = cur; 
		}
	}
	// 打印蛇的身体
	cur = ps->_pSnake; 
	while (cur)
	{
		SetPos(cur->x, cur->y);
		wprintf(L"%lc", BODY);
		cur = cur->next;
	}
	// 初始化贪吃蛇数据
	ps->_SleepTime = 200; 
	ps->_Socre = 0; 
	ps->_Status = OK; 
	ps->_Dir = RIGHT;
	ps->_foodWeight = 10;
}

2.4 创建第一个食物

• 先随机生成食物的坐标

◦ x坐标必须是2的倍数

◦ 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：CreateFood

void CreateFood(pSnake ps)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
again:
	// 产生的 x 坐标应该是 2 的倍数，这样才可能和蛇头坐标对齐。
	do
	{
		x = rand() % 53 + 2;
		y = rand() % 25 + 1;
	}
	while (x % 2 != 0);
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake;// 获取指向蛇头的指针
	// 食物不能和蛇身冲突
	while (cur)
	{
		if (cur->x == x && cur->y == y)
		{
			goto again;
		}
		cur = cur->next;
	} pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode)); 
	// 创建食物 
	if (pFood == NULL) 
	{ 
		perror("CreateFood::malloc()"); 
		return; 
	} 
	else
	{
		pFood->x = x;
		pFood->y = y;
		SetPos(pFood->x, pFood->y);
		wprintf(L"%c", FOOD);
		ps->_pFood = pFood;
	}
}

3. 游戏运行（GameRun）

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。

部分需要的虚拟按键的罗列：

说明	常数
上	VK_UP
下	VK_DOWN
左	VK_LEFT
右	VK_RIGHT
空格	VK_SPACE
ESC	VK_ESCAPE
F3	VK_F3
F4	VK_F4

确定了蛇的方向和速度，蛇就可以移动了。

void GameRun(pSnake ps)
{
	// 打印右侧帮助信息
	PrintHelpInfo();
	do
	{
		SetPos(64, 10);
		printf(" 得分： %d ", ps->_Socre);
		printf(" 每个食物得分： %d 分 ", ps->_foodWeight);
		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))
		{
			ps->_Status = END_NOMAL;
			break;
		}
		else if (KEY_PRESS(VK_F3))
		{
			if (ps->_SleepTime >= 80)
			{
				ps->_SleepTime -= 30;
				ps->_foodWeight += 2;// 一个食物分数最高是 20 分
			}
		}
		else if (KEY_PRESS(VK_F4))
		{
			if (ps->_SleepTime < 320)
			{
				ps->_SleepTime += 30;
				ps->_foodWeight -= 2;// 一个食物分数最低是 2 分 
			}
		}
		// 蛇每次一定之间要休眠的时间，时间短，蛇移动速度就快
		Sleep(ps->_SleepTime); 
		SnakeMove(ps);
	} while (ps->_Status == OK);
}

3.1 KEY_PRESS

检测按键状态，我们封装了一个宏

#define KEY_PRESS(VK) ((GetAsyncKeyState(VK)&0x1) ? 1 : 0)

3.2 PrintHelpInfo

void PrintHelpInfo() 
{ 
	// 打印提示信息 
	SetPos(64, 15); 
	printf(" 不能穿墙，不能咬到自己 \n"); 
	SetPos(64, 16); 
	printf(" 用 ↑.↓.←.→ 分别控制蛇的移动 ."); 
	SetPos(64, 17); 
	printf("F3 为加速， F4 为减速 \n"); 
	SetPos(64, 18);
	printf("ESC ：退出游戏 .space ：暂停游戏 ."); 
	SetPos(64, 20);
	printf(" CSDN @晨星0527 ");
}

3.3 蛇身移动（SnakeMove）

先创建下一个节点，根据移动方向和蛇头的坐标，蛇移动到下一个位置的坐标。

确定了下一个位置后，看下一个位置是否是食物（NextIsFood），是食物就做吃食物处理（EatFood），如果不是食物则做前进一步的处理（NoFood）。

蛇身移动后，判断此次移动是否会造成撞墙（KillByWall）或者撞上自己蛇身（KillBySelf），从而影响游戏的状态。

void SnakeMove(pSnake ps) 
{ 
	// 创建下一个节点
	pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode)); 
	if (pNextNode == NULL) 
	{ 
		perror("SnakeMove()::malloc()"); 
		return; 
	} 
	// 确定下一个节点的坐标，下一个节点的坐标根据，蛇头的坐标和方向确定
	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;
	} // 如果下一个位置就是食物
	if (NextIsFood(pNextNode, ps)) 
	{ 
		EatFood(pNextNode, ps); 
	}
	else// 如果没有食物
	{
		NoFood(pNextNode, ps);
	} 
	KillByWall(ps); 
	KillBySelf(ps);
}

3.3.1NextIsFood

//pSnakeNode psn 是下一个节点的地址 
//pSnake ps 维护蛇的指针 
int NextIsFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) 
{ 
	return (psn->x == ps->_pFood->x) && (psn->y == ps->_pFood->y); 
}

3.3.2 EatFood

//pSnakeNode psn 是下一个节点的地址
//pSnake ps 维护蛇的指针
void EatFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) 
{
	// 头插法
	psn->next = ps->_pSnake; 
	ps->_pSnake = psn; 
	// 打印蛇
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake; 
	while (cur) 
	{ 
		SetPos(cur->x, cur->y); 
		wprintf(L"%c", BODY); 
		cur = cur->next; 
	} 
	ps->_Socre += ps->_foodWeight; 
	// 释放食物节点
	free(ps->_pFood); 
	// 创建新的食物
	CreateFood(ps);
}

3.3.3 NoFood

将下一个节点头插入蛇的身体，并将之前蛇身最后一个节点打印为空格，释放掉蛇身的最后一个节点。

易错点：这里最容易错误的是，释放最后一个结点后，还得将指向在最后一个结点的指针改为NULL，保证蛇尾打印可以正常结束，不会越界访问。

//pSnakeNode psn 是下一个节点的地址
//pSnake ps 维护蛇的指针
void NoFood(pSnakeNode psn, pSnake ps) 
{ 
	// 头插法
	psn->next = ps->_pSnake; 
	ps->_pSnake = psn; 
	// 打印蛇
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
	while (cur->next->next) 
	{ 
		SetPos(cur->x, cur->y); 
		wprintf(L"%c", BODY); 
		cur = cur->next; 
	}
	// 最后一个位置打印空格，然后释放节点
	SetPos(cur->next->x, cur->next->y); 
	printf(" "); 
	free(cur->next); 
	cur->next = NULL;
}

3.3.4 KillByWall

判断蛇头的坐标是否和墙的坐标冲突

//pSnake ps 维护蛇的指针 
int KillByWall(pSnake ps) 
{ 
	if ((ps->_pSnake->x == 0) || (ps->_pSnake->x == 56) || (ps->_pSnake->y == 0) || (ps->_pSnake->y == 26)) 
	{ 
		ps->_Status = KILL_BY_WALL; 
		return 1; 
	} 
	return 0; 
}

3.3.5 KillBySelf

判断蛇头的坐标是否和蛇身体的坐标冲突

//pSnake ps 维护蛇的指针
int KillBySelf(pSnake ps)
{
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next; while (cur)
	{
		if ((ps->_pSnake->x == cur->x) && (ps->_pSnake->y == cur->y))
		{
			ps->_Status = KILL_BY_SELF;
			return 1;
		}
		cur = cur->next;
	}
	return 0;
}

4. 游戏结束

游戏状态不再是OK（游戏继续）的时候，要告知游戏结束的原因，并且释放蛇身节点。

void GameEnd(pSnake ps)
{
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
	SetPos(24, 12);
	switch (ps->_Status)
	{
	case END_NOMAL:
		printf(" 您主动退出游戏 \n");
		break;
	case KILL_BY_SELF:
		printf(" 您撞上自己了 , 游戏结束 !\n");
		break;
	case KILL_BY_WALL:
		printf(" 您撞墙了 , 游戏结束 !\n");
		break;
	}
	// 释放蛇身的节点
	while (cur)
	{
		pSnakeNode del = cur;
		cur = cur->next;
		free(del);
	}
}

八. 参考代码

完整代码实现，分3个文件实现

Snake.h

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <stdbool.h>
#include <locale.h>
#include <time.h>

#define POS_X 24
#define POS_Y 5

#define WALL L'□'
#define BODY L'●'
#define FOOD L'★'

//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;//蛇的状态
	int _food_weight;//一个食物的分数
	int _score;//总分数
	int _sleep_time;//休息时间 - 时间短，速度快；时间长，速度慢
}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);

Snake.c

#include "Snake.h"

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);
}

void WelcomeToGame()
{
	SetPos(40, 14);
	wprintf(L"欢迎来到贪吃蛇小游戏\n");
	SetPos(42, 20);
	system("pause");
	system("cls");
	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");

	SetPos(42, 20);
	system("pause");
	system("cls");
}

void CreateMap()
{
	//上
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 29; i++)
	{
		wprintf(L"%lc", WALL);
	}

	//下
	SetPos(0, 26);
	for (i = 0; i < 29; i++)
	{
		wprintf(L"%lc", WALL);
	}
	//左
	for (i = 1; i <= 25; i++)
	{
		SetPos(0, i);
		wprintf(L"%lc", WALL);
	}

	//右
	for (i = 1; i <= 25; i++)
	{
		SetPos(56, i);
		wprintf(L"%lc", WALL);
	}

}

void InitSnake(pSnake ps)
{
	int i = 0;
	pSnakeNode cur = NULL;

	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		cur = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
		if (cur == NULL)
		{
			perror("InitSnake()::malloc()");
			exit(1);
		}
		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)
	{
		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;

}

void CreateFood(pSnake ps)
{
	int x = 0;
	int y = 0;

	//生成x是2的倍数
	//x：2~54
	//y: 1~25
again:
	do
	{
		x = rand() % 53 + 2;
		y = rand() % 25 + 1;
	} while (x % 2 != 0);

	//x和y的坐标不能和蛇的身体坐标冲突

	pSnakeNode cur = ps->_pSnake;
	while (cur)
	{
		if (x == cur->x && y == cur->y)
		{
			goto again;
		}
		cur = cur->next;
	}

	//创建食物的节点
	pSnakeNode pFood = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
	if (pFood == NULL)
	{
		perror("CreateFood()::malloc()");
		exit(1);
	}

	pFood->x = x;
	pFood->y = y;
	pFood->next = NULL;

	SetPos(x, y);//定位位置
	wprintf(L"%lc", FOOD);

	ps->_pFood = pFood;
}

void GameStart(pSnake ps)
{
	//0. 先设置窗口的大小，再光标隐藏
	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

	//1. 打印环境界面和功能介绍
	WelcomeToGame();
	//2. 绘制地图
	CreateMap();
	//3. 创建蛇
	InitSnake(ps);
	//4. 创建食物
	CreateFood(ps);
}

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, 20);
	wprintf(L"CSDN @晨星0527 制作");
}

#define KEY_PRESS(vk)  ((GetAsyncKeyState(vk)&1)?1:0)


void Pause()
{
	while (1)
	{
		Sleep(200);
		if (KEY_PRESS(VK_SPACE))
		{
			break;
		}
	}
}

//int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
//{
//	if (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y)
//		return 1;
//	else
//		return 0;
//}

int NextIsFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
	return (ps->_pFood->x == pn->x && ps->_pFood->y == pn->y);
}

void EatFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
	//头插法
	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;
	//打印蛇
	while (cur)
	{
		SetPos(cur->x, cur->y);
		wprintf(L"%lc", BODY);
		cur = cur->next;
	}
	ps->_score += ps->_food_weight;

	//重新创建食物
	CreateFood(ps);
}

void NoFood(pSnakeNode pn, pSnake ps)
{
	//头插法
	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;
}


void KillByWall(pSnake ps)
{
	if (ps->_pSnake->x == 0 || ps->_pSnake->x == 56 ||  \
		ps->_pSnake->y == 0 || ps->_pSnake->y == 26)
	{
		ps->_status = KILL_BY_WALL;
	}
}

void KillBySelf(pSnake ps)
{
	pSnakeNode cur = ps->_pSnake->next;
	while (cur)
	{
		if (cur->x == ps->_pSnake->x && cur->y == ps->_pSnake->y)
		{
			ps->_status = KILL_BY_SELF;
			break;
		}
		cur = cur->next;
	}
}

void SnakeMove(pSnake ps)
{
	//创建一个结点，表示蛇即将到的下一个节点
	pSnakeNode pNextNode = (pSnakeNode)malloc(sizeof(SnakeNode));
	if (pNextNode == NULL)
	{
		perror("SnakeMove()::malloc()");
		exit(1);
	}

	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;
	}

	//检测下一个坐标处是否是食物
	if (NextIsFood(pNextNode, ps))
	{
		EatFood(pNextNode, ps);
	}
	else
	{
		NoFood(pNextNode, ps);
	}

	//检测蛇是否撞墙
	KillByWall(ps);
	//检测蛇是否撞到自己
	KillBySelf(ps);
}


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);

		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);//蛇走一步的过程

		Sleep(ps->_sleep_time);

	} while (ps->_status == OK);
}

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);
	}
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "Snake.h"

//完成的是游戏的测试逻辑
void snake()
{
	int ch = 0;
	do
	{
		system("cls");
		//创建贪吃蛇
		Snake snake = { 0 };
		//初始化游戏
		//1. 打印欢迎界面
		//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);
		wprintf(L"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));
	snake();

	return 0;
}