【黑客帝国数字雨】学习总结

首先感谢顽石老师的讲解，十分清晰易懂，附上b站视频链接【C/C++游戏项目教程】趣味编程—黑客帝国数字雨，侵权请联系我删除。

以下为效果图：

效果视频如链接视频所示黑客帝国数字雨效果视频。
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我用的VS2022写的，也遇到了一些问题，在后续代码中会尽量标注出来。
全部代码如下所示：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#undef UNICODE //用于防止outtextxy报错
#undef _UNICODE //用于防止outtextxy报错/*总步骤：1、数字雨在下落，雨是字符串，用rand()随机生成字符串2、用数组保存字符串
*/#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <graphics.h> //非标准头文件，需要安装EasyX图形库才能使用#define STR_SIZE 20 //字符串大小（默认20）
#define STR_NUM 512 //字符串条数（默认128）
#define STR_WIDTH 15 //字符之间间隔（默认15）
#define WIN_WIDTH  3120//窗口宽度（默认1024，此电脑为3120）
#define WIN_HEIGHT 2080 //窗口高度（默认640，此电脑为2080）//用结构体存储字符串最合适
struct Rain {int x, y; //雨的坐标int speed; //下落速度char str[STR_SIZE]; //每一串数字雨
}rain[STR_NUM];//随机生成字符
char CreateCh() {char temp = 0;int flag = rand() % 3; //0 1 2if (flag == 0) {temp = rand() % 26 + 'A'; //0-25}else if(flag == 1) {temp = rand() % 26 + 'a';}else {temp = rand() % 10 + '0';}  return temp; //返回一个字符
}//初始化游戏各个参数
void GameInit() {//创建一个窗口initgraph(WIN_WIDTH, WIN_HEIGHT);//设置随机数种子，语句要放在函数里面srand((unsigned)time(NULL)); //初始化字符串for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {for (int k = 0; k < STR_SIZE; k++) {rain[i].str[k] = CreateCh(); //对数字雨逐个赋值}}//初始化坐标和速度for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].x = i * STR_WIDTH; //0 15 30 45......rain[i].y = rand() % WIN_HEIGHT;rain[i].speed = rand() % 5 + 2; //防止为0，要加一个数}
}//绘制画面
void GameDraw() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {for (int k = 0; k < STR_SIZE; k++) {//设置背景颜色setbkmode(TRANSPARENT);//通过计算255/STR_WIDTH=13,即每个字符颜色相差13settextcolor(RGB(0, 255 - 13 * k, 0));//竖着打印出每条字符串，并且控制好间隔outtextxy(rain[i].x, rain[i].y - STR_WIDTH * k, rain[i].str[k]);}}
}//随机改变已出现的字符串中的字符
void ChangeCh() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].str[rand() % STR_SIZE] = CreateCh();}
}//使数字雨移动起来
void RainMove() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].y += rain[i].speed;if (rain[i].y - STR_WIDTH * STR_SIZE > WIN_HEIGHT) {rain[i].y = 0;}}
}int main() {GameInit();BeginBatchDraw(); //开始双缓冲绘图//调用死循环让画面一直更新while (1) {cleardevice(); //每次更新要清除之前的画面GameDraw();FlushBatchDraw(); //绘制ChangeCh();RainMove();}EndBatchDraw(); //getchar(); //防止程序闪退return 0;
}

———————————分割线———————————
接下来我将详细描述代码作用：

首先第一部分

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#undef UNICODE //用于防止outtextxy报错
#undef _UNICODE //用于防止outtextxy报错

第一句是针对VS2022以及之前的一些版本都有一些情况，即遇到我们C/C++中常用语句都会报错，在.cpp文件开头加上这一句话可以消除警告并正常运行。
后两句是为了防止后续会用到的outtextxy()函数的报错，后续会详细介绍。

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <graphics.h> //非标准头文件，需要安装EasyX图形库才能使用

这些是需要用到的头文件，其中stdlib.h是用到了srand()来生成随机数种子，time.h也是帮助生成随机数种子，而graphics.h需要我们电脑安装EasyX，非常简单，进入EasyX官网，如下图：

点右边的圈直接下载，点左边的圈有安装教程，基本上支持全部版本的VS，连我的目前最新的VS2022也支持自动安装，十分方便。

其可以自动识别你的电脑里的VS版本，直接一键安装上去，就完成了。
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#define STR_SIZE 20 //字符串大小（默认20）
#define STR_NUM 512 //字符串条数（默认128）
#define STR_WIDTH 15 //字符之间间隔（默认15）
#define WIN_WIDTH  3120//窗口宽度（默认1024，此电脑为3120）
#define WIN_HEIGHT 2080 //窗口高度（默认640，此电脑为2080）

用宏定义来定义一些后续代码经常用的一些固定量，你后续修改成自己喜欢的参数也可以直接在这里改。
我们的每条数字雨其实就是一个字符串，其中：
STR_SIZE为字符串大小，表示每条数字雨有多少个字符；
STR_NUM为字符串条数，即为全部一共有多少条数字雨在屏幕上；
STR_WIDTH为字符之间间隔，表示字符串中每个字符之间的间距，调整好后可以使数字雨更美观；
WIN_WIDTH和WIN_HEIGHT用来调整显示数字雨窗口的大小，我调成了我电脑屏幕分辨率的大小，你可以任意该，我是想把这个当屏保，但是最顶上的一条程序的白边还是无法去掉，若有可以去掉白边实现全屏的办法，欢迎分享。
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//用结构体存储字符串最合适
struct Rain {int x, y; //雨的坐标int speed; //下落速度char str[STR_SIZE]; //每一串数字雨
}rain[STR_NUM];

前面我们说了每条数字雨就是一个字符串，但每条数字雨除了它所展示的字符，还有诸如这条雨的x，y坐标，以及其下落速度这些属性，所以我们用结构体struct来存储数字雨。然后便定义一个结构体变量rain[]，其大小为数字雨的全部条数，即前面宏定义过的STR_NUM。
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int main() {GameInit();BeginBatchDraw(); //开始双缓冲绘图//调用死循环让画面一直更新while (1) {cleardevice(); //每次更新要清除之前的画面GameDraw();FlushBatchDraw(); //绘制ChangeCh();RainMove();}EndBatchDraw(); //getchar(); //防止程序闪退return 0;
}

先来看我们的主函数，我们依然把游戏的各个功能都封装为单独的函数，在主函数中直接调用即可，这样更简洁，而且后续要修改某一功能也更容易，这种思想在实际项目中很常见而且实用，在学习用其它语言例如Python写类似的游戏和项目时也会大量的运用这种思想。
接下来我们来看主函数中调用的各个函数的写法：
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//随机生成字符
char CreateCh() {char temp = 0;int flag = rand() % 3; //0 1 2if (flag == 0) {temp = rand() % 26 + 'A'; //0-25}else if(flag == 1) {temp = rand() % 26 + 'a';}else {temp = rand() % 10 + '0';}  return temp; //返回一个字符
}

首先是最主要的生成字符的函数CreateCh()，其返回的就是字符char。
数字雨中的字符是随机的，所以我们用rand()模上3，会有0、1、2三种情况，分别生成大写字母、小写字母、数字，这样数字雨更加多样化，看起来也更炫酷。
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//初始化游戏各个参数
void GameInit() {//创建一个窗口initgraph(WIN_WIDTH, WIN_HEIGHT);//设置随机数种子，语句要放在函数里面srand((unsigned)time(NULL)); //初始化字符串for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {for (int k = 0; k < STR_SIZE; k++) {rain[i].str[k] = CreateCh(); //对数字雨逐个赋值}}//初始化坐标和速度for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].x = i * STR_WIDTH; //0 15 30 45......rain[i].y = rand() % WIN_HEIGHT;rain[i].speed = rand() % 5 + 2; //防止为0，要加一个数}
}

游戏初始化函数GameInit()，用于在游戏每次开始时设定好一些参数，跟前面的宏定义有点类似，但不一样，因为各个地方都要用到的一些常量必须要先定义，它们便放在最一开始的宏定义中。
initgraph()用于创建一个你指定大小的窗口，我们指定的大小就已在宏定义中实现了。这个函数是EasyX中的。
srand()用来设置随机数种子，根据电脑的时间来变化，以保证每次程序运行时所产生的伪随机数是不一样的，让我们的数字雨看上去变幻莫测，不然每次打开程序都是一样的字符，没啥意思。
接下来的嵌套循环就是给每条数字雨的每个字符逐个赋值。
然后是初始化坐标和速度，电脑屏幕向右为x轴正方向，向下为y轴正方向。x坐标要保证相邻的数字雨保持一定间隔；y坐标要在窗口里随机，以此来营造出下雨的感觉；每条数字雨下落的速度也要随机，因为好看，但要防止速度为0，所以要加上一个大于0的数，这里取的模和加的数你可以自己调整，来适应你的窗口大小，以及你自己感觉看的舒服。
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//绘制画面
void GameDraw() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {for (int k = 0; k < STR_SIZE; k++) {//设置背景颜色setbkmode(TRANSPARENT);//通过计算255/STR_WIDTH=13,即每个字符颜色相差13settextcolor(RGB(0, 255 - 13 * k, 0));//竖着打印出每条字符串，并且控制好间隔outtextxy(rain[i].x, rain[i].y - STR_WIDTH * k, rain[i].str[k]);}}
}

这个绘制画面函数GameDraw()主要用来设置颜色，并通过EasyX中的outtextxy()来打印出每条数字雨。
我们对每条字符串中的绿色设置的是渐变暗的颜色。
这里尤其要注意这个outtextxy()，直接调用都会报错，详细见outtextxy编译错误，感谢分享。不过我试了好多次第三种方法，我的VS就是持续报错，所以我用的方法二，即在代码最前面加上如下代码便可解决问题：

#undef UNICODE //用于防止outtextxy报错
#undef _UNICODE //用于防止outtextxy报错

接着，我们要解决要竖着打印字符串的问题，即在打印时让第k个字符y坐标距离字符串首个y坐标k倍的间隔长度，即第一个字符在下面，第二个在第一个的上面1倍的STR_WIDTH距离处，第三个在第一个上面2倍的STR_WIDTH距离处，以此类推。
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//随机改变已出现的字符串中的字符
void ChangeCh() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].str[rand() % STR_SIZE] = CreateCh();}
}

若每条数字雨中的字符在下落时都是实时在变化的，那就更酷炫了，ChangeCh()让每条数字雨中的随机字符再赋一遍值，这里便可以直接调用前面写好的CreateCh()函数。
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//使数字雨移动起来
void RainMove() {for (int i = 0; i < STR_NUM; i++) {rain[i].y += rain[i].speed;if (rain[i].y - STR_WIDTH * STR_SIZE > WIN_HEIGHT) {rain[i].y = 0;}}
}

接着我们要让每条字符串向下移动，主函数每调用一次该RainMove()函数，每条数字雨的y坐标便加上speed即下落速度。
但要注意，当每条字符串的最后一个字符掉到窗口最下端之后，重置该字符串首元素的y值，要不然所有字符串掉出屏幕后就没东西在屏幕上了。
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最后，再来回到主函数上：

int main() {GameInit();BeginBatchDraw(); //开始双缓冲绘图//调用死循环让画面一直更新while (1) {cleardevice(); //每次更新要清除之前的画面GameDraw();FlushBatchDraw(); //绘制ChangeCh();RainMove();}EndBatchDraw(); getchar(); //防止程序闪退return 0;
}

首先，调用GameInit()，初始化参数。
接着，调用BeginBatchDraw()，它是EasyX中的函数，作用是解决屏幕不停更新导致的频闪问题，需要结合后面的FlushBatchDraw()以及EndBatchDraw()一起使用，具体原理可以参考防闪屏批量绘图。
然后，使用while (1)死循环让画面一直更新，循环中每次先清除之前的画面，再调用GameDraw()绘制画面，然后用FlushBatchDraw()绘制，接着调用ChangeCh()来改变数字雨中字符，然后用RainMove()使数字雨动起来。
最后加上程序结尾，全部大功告成。
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在开头提到的b站视频教程中，老师在此之后还加上了背景音乐和其它特效，音乐这块我只能提醒用Apple Music导出的.m4p文件貌似不能成功运行，一般的正常的.mp3文件应该可以。不过由于我没有找到我认为适合这个屏保风格的音乐，我就没做进去背景音乐，包括一些其它特效，有需要的可以自己看视频后面部分加进去。
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遗憾的是，我想达到的屏保效果一直没有实现，由于上方的程序的白条无法去除，我找不到EasyX中有实现全屏的方法，也试过调整分辨率到很大，均无法解决，如果有兄弟做出来了欢迎分享，十分感谢。

强迫症很难受，上面白边一直去不掉。。。。。。
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结束，谢谢

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