第二章教程16：贪吃蛇

本次教程内容：

键盘检测函数
队列
记录系统时间
随机数
改变控制台窗口大小

见一叶落，而知三秋至。

虽然还处于能够把控的状态，但现在的map.cpp代码结构已经越来越复杂，对象之间的知识和责任链也越来越不清晰。开发组小Q计划对代码再做一次重构。

但还没等理出头绪，小Pa却提出了新的需求：用现在的游戏机制，能实现贪吃蛇么？开发组的负责人小Q思考了一下表示：做一定的扩展之后能够实现。

小Pa于是高兴地回去准备地图了。

贪吃蛇还有地图么？不过先不管地图的事，看一看为了实现贪吃蛇的功能，现在游戏机制还需做哪些调整。
首先，必须引入一个新的键盘检测函数，getch()函数能够直接响应任意键，但毕竟是阻塞函数。意思是当程序运行到这里后，就会暂停，等待用户的输入。
对于现阶段的迷宫游戏来说，这样的功能已经足够了。但贪吃蛇不行，必须在用户不按键盘时，仍然保持移动。这就必须引入kbhit()函数，这个函数的作用是检测键盘，如果发现用户有按下键盘，再调用getch()获得所按的键，否则可以运行其他代码，比如蛇的移动。加上kbhit()后，由于处理RPG和贪吃蛇的键盘控制逻辑有明显的不同，所以将具体处理逻辑拆分成两个函数。增加一个地图的模式属性（mode）对地图做一个区分，究竟是RPG地图，还是贪吃蛇地图。新的键盘监听函数，源代码如下。

    void listen(){int a;while(1){if (kbhit()){a= getch();if (currentMap.mode==1) {handleKeyRPG(a);} else {handleKeySnake(a);}} else {if (currentMap.mode==1) {// 处理NPC的移动 } else {// 处理蛇的自动移动 autoSnake();}}}}

其实RGP游戏中，我们看到会自己走动的NPC，也必须依靠kbhit()函数才能实现。在这里预留了将来处理NPC自由行动的位置。具体handleKeySnake和autoSnake两个函数具体做了什么，让我们先看一个关键问题：现在的英雄怎样显示和隐藏。

以前的英雄只有一个字符，所以它的当前位置只需x,y两个变量来记录。现在变成一条蛇（或者在RPG游戏中被称作“火车”模式），蛇身上有很多位置，每个都必须记录。在不断增加记录头部位置的同时，还需删除尾部的记录。这种操作逻辑，比较自然地让我们相对“队列”这样一种数据结构。

所谓队列结构，与真实的排队是相似。它的特点用一句话概括就是先进先出。蛇的长度就是队的长度，蛇头就是队列尾，新的数据不断增加到队列尾；而蛇尾恰恰是队列头，就的数据从这里删除，并同时从屏幕上消除。

标准的队列有三个函数来实现这一功能：

push() 从队列尾推进一个新的数据
front() 看看队列头的数据（坐标）
pop() 从队列头弹出一个旧的数据

与队列操作结合后，贪吃蛇控制模式，操作流程与相关代码逻辑所在位置如下：

1、英雄默认有一个当前移动方向，每200毫秒，自动向这个方向移动(autoSnake)
2、与移动方向垂直的方向键，改变这个移动方向，键盘控制后，重新计时(setSnake)
3、与移动方向相同或相反的方向键，无作用(setSnake)
4、移动时，先看是否撞墙(trySnake)（即RPG模式下的不可移动），如果撞墙触发撞墙事件(testEvent)。
5、进行糖果检测(testEvent)，如果遇到糖果，英雄长度加1，本糖果消失，同时产生新的糖果(newSugar)。
6、尾部隐藏(hideTail)：获得队列头的位置，隐藏它，队列头部数据弹出。
7、头部位置推入队列尾(hero.snakeTo)。
8、显示英雄（用原来RPG逻辑就可以）(showHero)。

由于代码比较分散，我们只看其中重点的几段代码：

    void autoSnake(){DWORD t1 = GetTickCount();if (t1- pTime>= 200){trySnake(hero.dirx, hero.diry);pTime= t1;}}

这里值得注意的是GetTickCount函数，获取当前的毫秒数。用当前毫秒数与上次毫秒数之差实现每200毫秒移动一次。

移动控制的主逻辑代码在trySnake

    void trySnake(int dx, int dy){int tox, toy;tox= hero.x+ dx;toy= hero.y+ dy;// 看是否撞墙if (currentMap.mapInfo[toy][tox]== ' ') {// 不撞墙，检测糖果testMove(tox, toy);// 无论是否吃到糖果，移动都继续hero.dirx= dx;hero.diry= dy;hideTail();hero.snakeTo(tox, toy);showHero();} else {// 撞墙，触发事件 testEvent("hitwall_"+ currentMap.name);} }

生成新糖果的代码：

    void newSugar(string aEaten){if (aEaten!=""){eventList.erase(aEaten);}// 移动糖果int x1= rand()%(currentMap.w/2- 2)* 2+ 2;int y1= rand()%(currentMap.h- 3)+ 1;Event evt1;evt1={"move", "Snake,"+int2str(x1)+","+int2str(y1), "sugar", ""};//cout << evt1.getTriggerText() << endl;eventList.insert(make_pair(evt1.getTriggerText(), evt1));showSugar(x1, y1);                  }

这里值得注意的是怎样产生一个随机的位置。
函数rand()可以产生一个0~RAND_MAX的随机数，我们知道RAND_MAX是一个很大的数字就好了。
我们现在希望这个数字出现在一个范围内，具体来说，横坐标在2到地图宽度范围内，纵坐标在1到地图高度内。
我们使用求余数（%）的机制来实现区间随机数的获取。
一般地说，如果想获取从a到b之间的随机数（包含a与b，a<b），可以这样写

rand()%(b-a+1)+ a

其余代码比较简单，这里就不一一贴上来了。读者到文章底部的下载地址下载本课对应代码即可。

很快小Pa拿来了她设计的新地图，不但加了贪吃蛇地图，还加了一个两个游戏的总入口。

小Pa的兴趣很高，看她现在的状态，还打算设计更多的游戏模式。
但开发组小Q可是越来越郁闷了，为了实现贪吃蛇的功能，原本已经不甚清晰的代码结构，现在更是雪上加霜。

但小Q还是努力又增加了最后一个功能。由于现在的地图大小差别很大，以前固定大小的控制台窗口有时会导致显示上的混乱。于是在载入地图的函数中，增加了根据当前地图的大小，来设置控制台窗口大小的功能。

void setConsoleSize(int w, int h){string str1;str1="mode con cols="+ int2str(w* 2)+" lines="+ int2str(h);system(str1.c_str());
}

这个函数本当是放在tools.cpp之中，但小Q为了省事，随手把它放在了map.cpp中。从一件小事，可以看到开发人员的心态一件发生了改变。

课程小结：

现在的贪吃蛇游戏逻辑，还存在有几个很明显的问题。

1、新出糖果如果和蛇身重叠，会被蛇尾删除，很难找到。
2、蛇自己咬自己不会导致失败
3、多次进入贪吃蛇地图后，以前的糖果会成为隐藏糖果，但仍然有效

这些问题都能解决，但会导致现有系统架构更加混乱。
如果这样走下去，不知道是问题先解决掉，还是开发人员先逃离。

本教程每节课的源代码，统一下载地址
链接：https://pan.baidu.com/s/1q4aoYesre1PHaCoV8gkhDQ
提取码：8den