SFML1 俄罗斯方块代码解析

原始代码呈现：

#include <SFML/Graphics.hpp>
#include <time.h>
using namespace sf;const int M = 20;
const int N = 10;int field[M][N] = {0};struct Point
{int x,y;} a[4], b[4];int figures[7][4] =
{1,3,5,7, // I2,4,5,7, // Z3,5,4,6, // S3,5,4,7, // T2,3,5,7, // L3,5,7,6, // J2,3,4,5, // O
};bool check()
{for (int i=0;i<4;i++)if (a[i].x<0 || a[i].x>=N || a[i].y>=M) return 0;else if (field[a[i].y][a[i].x]) return 0;return 1;
};int main()
{srand(time(0));     RenderWindow window(VideoMode(320, 480), "The Game!");Texture t1,t2,t3;t1.loadFromFile("images/tiles.png");t2.loadFromFile("images/background.png");t3.loadFromFile("images/frame.png");Sprite s(t1), background(t2), frame(t3);int dx=0; bool rotate=0; int colorNum=1;float timer=0,delay=0.3; Clock clock;while (window.isOpen()){float time = clock.getElapsedTime().asSeconds();clock.restart();timer+=time;Event e;while (window.pollEvent(e)){if (e.type == Event::Closed)window.close();if (e.type == Event::KeyPressed)if (e.key.code==Keyboard::Up) rotate=true;else if (e.key.code==Keyboard::Left) dx=-1;else if (e.key.code==Keyboard::Right) dx=1;}if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::Down)) delay=0.05;<- Move -> ///for (int i=0;i<4;i++)  { b[i]=a[i]; a[i].x+=dx; }if (!check()) for (int i=0;i<4;i++) a[i]=b[i];//Rotate//if (rotate){Point p = a[1]; //center of rotationfor (int i=0;i<4;i++){int x = a[i].y-p.y;int y = a[i].x-p.x;a[i].x = p.x - x;a[i].y = p.y + y;}if (!check()) for (int i=0;i<4;i++) a[i]=b[i];}///Tick//if (timer>delay){for (int i=0;i<4;i++) { b[i]=a[i]; a[i].y+=1; }if (!check()){for (int i=0;i<4;i++) field[b[i].y][b[i].x]=colorNum;colorNum=1+rand()%7;int n=rand()%7;for (int i=0;i<4;i++){a[i].x = figures[n][i] % 2;a[i].y = figures[n][i] / 2;}}timer=0;}///check lines//int k=M-1;for (int i=M-1;i>0;i--){int count=0;for (int j=0;j<N;j++){if (field[i][j]) count++;field[k][j]=field[i][j];}if (count<N) k--;}dx=0; rotate=0; delay=0.3;/draw//window.clear(Color::White);    window.draw(background);for (int i=0;i<M;i++)for (int j=0;j<N;j++){if (field[i][j]==0) continue;s.setTextureRect(IntRect(field[i][j]*18,0,18,18));s.setPosition(j*18,i*18);s.move(28,31); //offsetwindow.draw(s);}for (int i=0;i<4;i++){s.setTextureRect(IntRect(colorNum*18,0,18,18));s.setPosition(a[i].x*18,a[i].y*18);s.move(28,31); //offsetwindow.draw(s);}window.draw(frame);window.display();}return 0;
}

简单分析：

1. 首先是各种初始化变量的含义

const int M = 20;//行数
const int N = 10;//列数//游戏共有20行，每行10个格子
//随着游戏进行，这些格子里面可能有方块，可能没有
//0表示当前格子没有方块
//除0以外其它的数字表示这里应该有方格，且方格的样子是通过这个数字计算出来的。
int field[M][N] = { 0 };//初始化
//数组 a[i]是方块经过一次变化后的新状态（例如经过平移，下落，旋转之后的状态）
//b[i]是a[i]变化前的状态，相当于是a[i]的备份。
//一旦经过变化的a[i]是不允许的形态，则要借助b[i]恢复到变化前的样子
Vector2i a[4], b[4]; int figures[7][4] = //方块的初始形状
{1,3,5,7, // I2,4,5,7, // Z3,5,4,6, // S3,5,4,7, // T2,3,5,7, // L3,5,7,6, // J2,3,4,5, // O
};

2.check方法解读：

/*检测a[i]记录的方块形态是否可行0：表示不可行 有四种情况是不可行的：i.    横向超出了左边界，ii.   横向超出了右边界，iii.  纵向越过了下边界，iv.   新形态要使用的方格中已有其它方块1：表示可行
*/
bool check()
{for (int i = 0; i < 4; i++)if (a[i].x < 0 || a[i].x >= N || a[i].y >= M) return 0;else if (field[a[i].y][a[i].x]) return 0;return 1;
};

3. 进入循环后，首先看事件获取部分的代码

Event e;
/*按照俄罗斯方块游戏的按键习惯一般左键、右键、上键习惯性都是一下一下按所以采用window.pollEvent的方式来获取而下键一般都是按住不动所以可以采用Keyboard::isKeyPressed来获取
*/
while (window.pollEvent(e))
{if (e.type == Event::Closed)window.close();if (e.type == Event::KeyPressed)if (e.key.code == Keyboard::Up) rotate = true;else if (e.key.code == Keyboard::Left) dx = -1;else if (e.key.code == Keyboard::Right) dx = 1;
}
//按住下键不松手
if (Keyboard::isKeyPressed(Keyboard::Down)) delay = 0.05;

4.随后是重头戏，update部分的内容。update主要分为四部分：方块的左右移动，方块的旋转，方块的下落，和整行的检测，先看关于方块左右移动的处理：

/*b[i]是a[i]的备份如果一旦a[i]表示的方块新状态不能通过check的检测那么a[i]通过b[i]恢复到原状
*/
for (int i = 0; i < 4; i++) { b[i] = a[i]; a[i].x += dx; }
//如果check的返回值为0（0是false）
if (!check()) for (int i = 0; i < 4; i++) a[i] = b[i];

然后是方块的旋转：

/*游戏的旋转采用顺时针旋转45度的方式方块的旋转中心点是a[1]无论旋转多少次a[1]的(x,y)始终不会改变而a[0],a[2],a[3]的(x,y)会产生有规律的变化
*/
if (rotate)//顺时针45度 组成方块的4个tile会发生x,y的互换变化
{//方块的a[1]TILE是核心方块，无论怎么rotate，它不会变Vector2i p = a[1]; //center of rotation//组成方块的每个tile(x,y)的变化规律，有点像旋转后，y变x，而x变为yfor (int i = 0; i < 4; i++){int x = a[i].y - p.y;int y = a[i].x - p.x;a[i].x = p.x - x;a[i].y = p.y + y;}//a[i]如果无法通过check，就只能继续保持原状if (!check()) for (int i = 0; i < 4; i++) a[i] = b[i];
}

方块的下落：

if (timer > delay)//下落是程序根据时间控制的（下键会缩短方块下落的delay）
{for (int i = 0; i < 4; i++) { b[i] = a[i]; a[i].y += 1; }if (!check())//下落的时候如果没有通过check，只可能是触底了或者碰到field[][]已有内容了{//那么此时方块的四个tile就是field中的内容了//修改field[][]的数值，记录该方块四个tile的颜色for (int i = 0; i < 4; i++) field[b[i].y][b[i].x] = colorNum;//开始生成下一个新的方块colorNum = 1 + rand() % 7;int n = rand() % 7;for (int i = 0; i < 4; i++){//根据变量figures中记载的数字，生成新方块的4个tile的位置情况a[i].x = figures[n][i] % 2;//1 1 0 1a[i].y = figures[n][i] / 2;//1 2 2 3}}//游戏计时归零，等待下一次累计到delay，新方块下落timer = 0;
}

检测现在在游戏方格中是否有整行的方块出现了，如果出现要想办法消除：

//从下往上查是否有满行的
//M的设定值是20，那么最后一行就是19
int k = M - 1;
for (int i = M - 1; i > 0; i--)
{int count = 0;for (int j = 0; j < N; j++){//统计这一行field[i][j]不为0的个数if (field[i][j]) count++;//最精髓的一行在这里！//我们假设现在游戏中，随着这次方块下落，18行19行满了应该消除//现在是第一次循环，k为19，i为19//将第19行内容复制到了第19行//因为19行满行，所以不会k--,第二次循环//k为19，i为18//这样就将第18行的内容复制到了第19行//因为第18行满行，所以不会k--,开始第三次循环//k为19，i为17//这样就将第17行的内容复制到了第19行//按照我们的假定，第17行不是满行，所以会k--,k变为18后，开始第三次循环//k为18，i为16//这样就将第16行的内容复制到了第18行//依次类推//在后面执行绘制环节的时候，会发现要绘制的最后一行是这次整行检查前第17行field[k][j] = field[i][j];}if (count < N) k--;//不满行的情况下k--
}

5. 最后绘制环节唯一要注意的就是偏移（28,31）

for (int i = 0; i < M; i++)for (int j = 0; j < N; j++){if (field[i][j] == 0) continue;//一个色块18*18s.setTextureRect(IntRect(field[i][j] * 18, 0, 18, 18));s.setPosition(j * 18, i * 18);//offset（有背景，所以方块并不是从(0,0)开始出现的。//以(0,0)计算好位置后，偏移(28,31)真正绘制）s.move(28, 31); window.draw(s);}

通过以上的分析，我们就能发现目前代码中存在的纰漏：

1. 绘制方块时，组成方块的四个tile的位置是记录在a[i]中的。但是a[i]初始化之后，第一次绘制之前，并没有根据figures中的预定内容进行四个tile的位置设置。所以，第一个绘制出来的图形是四个tile重叠在一起的一个“小方块”。

解决方法就是在while总线启动前，为方块做一次正式的初始化。

colorNum = 1 + rand() % 7;
int n = rand() % 7;
for (int i = 0; i < 4; i++)
{a[i].x = figures[n][i] % 2;a[i].y = figures[n][i] / 2;
}while (window.isOpen())....

2.显然这个游戏没有结束机制。根据update中的整行消除机制我们可以推测出游戏的结束机制。按照现在的整行消除机制，其实隐含了一个条件，就是至少要有一个全空的行才可以（也就是至少第0行，即游戏窗格的最上面一行要保持全空才可以），否则是无法实现下移效果的。换句话说，为了避免这个bug的出现，一旦第0行出现了不全空，就意味着游戏应该结束了。

解决方法就是在update时，加入检测对游戏窗格第一行的内容检测机制：

for (int i = 0; i < N; i++)
{if (field[0][i]){//因为没有适当的Texture和字体//所以这里就粗暴的关闭游戏窗，并在控制台输出游戏结束的提示window.close();printf("Game Over");}
}

3. 另外从游戏体验上，每个新方块总是从游戏窗格的最右侧出现。这个感觉不太好，应该从中间或者合理的随机位置出现比较好。

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