Tc2.0編寫俄羅斯方塊游戲

1、Tc2.0編寫俄羅斯方塊游戲文章來源：互聯(lián)網(wǎng)很多編程愛好者都編寫過俄羅斯方塊的游戲程序。很久以前，我用Tc2.0也做過一個；最近有好些朋友看見我以前的俄羅斯方塊的程序后，問我是怎么做的。我一直想把這個程序的整個過程寫一份詳細的東西，與各位編程愛好者分享，一直沒空。正好現(xiàn)在放假了，而且離回家還有幾天。于是我就把這個程序重新寫了一遍，盡量使程序的結(jié)構(gòu)比較清晰好懂一些。同時寫了下面的這份東西。 俄羅斯方塊游戲的程序中用到了一些方法。為了比較容易理解這些方法，我在講述的同時寫了些專門針對這些方法的示例程序。這些示例程序力求短小，目的是用最小的代碼能夠清楚的示例所用的方法。這些示例程序都經(jīng)過tc2.0測

2、試。最后還附了完整的俄羅斯方塊游戲的源代碼，和最終的可執(zhí)行程序。如果你看了這份東東，有什么意見和想法，請發(fā)電子郵件告訴我。我將會繼續(xù)更新這分東東，最新的版本可以在我的個人主頁上下載。下面的問題是有關(guān)俄羅斯方塊程序的，其中有些是朋友問我的，有些是我認為可能會被問到的。我盡量按問題從易到難排列這些問題。 關(guān)于俄羅斯方塊程序的一些問題：*Tc2.0中怎么樣設(shè)置圖形顯示？Tc2.0中常用圖形函數(shù)的用法？怎樣獲取鍵盤輸入？怎樣控制方塊的移動？怎樣控制時間間隔(用于游戲中控制形狀的下落)？游戲中的各種形狀及整個游戲空間怎么用數(shù)據(jù)表示？游戲中怎么判斷左右及向下移動的可能性？游戲中怎么判斷某一形狀旋轉(zhuǎn)的可能性

3、？按向下方向鍵時加速某一形狀下落速度的處理？怎么判斷某一形狀已經(jīng)到底？怎么判斷某一已經(jīng)被填滿？怎么消去已經(jīng)被填滿的一行？怎么消去某一形狀落到底后能夠消去的所有的行？(如長條最多可以消去四行)怎樣修改游戲板的狀態(tài)？怎樣統(tǒng)計分數(shù)？怎樣處理升級后的加速問題？怎樣判斷游戲結(jié)束？關(guān)于計分板設(shè)計的問題。關(guān)于“下一個”形狀取法的問題。剩下的問題。*新的問題： 我想有一個最高記錄的顯示，應(yīng)該怎么做呀？ 我想實現(xiàn)一個進度存儲功能，應(yīng)該怎么做呀？Tc2.0中怎么樣設(shè)置圖形顯示？Tc2.0中有兩種顯示模式，一種是我們所熟知的字符模式，另一種是圖形模式。在字符模式下只能顯式字符，如ASCII字符。一般是顯示25行，每

4、行80個字符。程序缺省的是字符模式。在字符模式下不能顯式圖形和進行繪圖操作。要想進行圖形顯示和繪圖操作，必須切換到圖形模式下。Tc2.0中用initgraph()函數(shù)可以切換到圖形模式，用closegraph()可以從圖形模式切換回字符模式。initgraph()和closegraph()都是圖形函數(shù)，使用圖形函數(shù)必須包括頭文件"graphics.h"。void far initgraph(int far *graphdriver,int far *graphmode,char far *pathtodriver);graphdriver是上漲指向圖形驅(qū)動序號變量的指針；g

5、raphmode是在graphdriver選定后，指向圖形顯示模式序號變量的指針。pathtodriver表示存放圖形驅(qū)動文件的路徑。 Tc2.0中有多種圖形驅(qū)動，每種圖形驅(qū)動下又有幾種圖形顯示模式。在我的程序中圖形驅(qū)動序號為VGA，圖形顯示模式序號為VGAHI。這是一種分辨率為640*480(從左到右坐標依次為0-639，從上到下坐標依次為0-479)，能夠顯示16種顏色的圖形模式。別的圖形驅(qū)動序號和圖形顯示模式序號，可以從手冊或聯(lián)機幫助中找到。 pathtodriver指示存放圖形驅(qū)動文件的路徑。圖形驅(qū)動序號不同，圖形驅(qū)動文件也不同。序號為VGA圖形驅(qū)動對應(yīng)"egavga.bgi

6、"這個圖形驅(qū)動文件。"egavga.bgi"一般在Tc目錄下。void far closegraph(void); 沒有參數(shù)，從圖形模式直接返回字符模式。initgraph()和closegraph()的常用用法如下：int gdriver = VGA, gmode=VGAHI, errorcode;/* initialize graphics mode */initgraph(&gdriver, &gmode, "e:tc2");/* read result of initialization */errorcode = gr

7、aphresult();if (errorcode != grOk) /* an error occurred */printf("Graphics error: %sn", grapherrormsg(errorcode);printf("Press any key to halt:");getch();exit(1); /* return with error code */* return to text mode */closegraph();Tc2.0中常用圖形函數(shù)的用法？在這里講幾個游戲中用到的繪圖用的圖形函數(shù)：setcolor();line

8、();rectangle();settextjustify();outtextxy();setfillstyle();bar();void far setcolor(int color); 設(shè)置畫線、畫框和在圖形模式下顯示文字的當(dāng)前顏色。這個函數(shù)將影響line()、rectangle()和outtextxy()函數(shù)繪圖的顏色。color可以取常的顏色常量：BLACK ? 0BLUE ? 1GREEN ? 2CYAN ? 3RED ? 4MAGENTA ? 5BROWN ? 6LIGHTGRAY ? 7DARKGRAY ? 8LIGHTBLUE ? 9LIGHTGREEN ?10LIGHTCYA

9、N ?11LIGHTRED ?12LIGHTMAGENTA ?13YELLOW ?14WHITE ?15void far line(int x1,int y1,int x2,int y2);用當(dāng)前顏色從(x1,y1)畫一條到(x2,y2)的線段。void far rectangle(int left,int top,int right,int bottom);用當(dāng)前顏色畫一個左上角為(left,top)、右下角為(right,bottom)的矩形框。void far settextjustify(int horz,int vert);設(shè)置圖形模式下文字輸出的對齊方式。主要影響outtextxy

10、()函數(shù)。horiz和vert可取如下枚舉常量：horiz ?LEFT_TEXT ? 0 ?Left-justify text?CENTER_TEXT ? 1 ?Center text?RIGHT_TEXT ? 2 ?Right-justify textvert ?BOTTOM_TEXT ? 0 ?Justify from bottom?CENTER_TEXT ? 1 ?Center text?TOP_TEXT ? 2 ?Justify from topvoid far outtextxy(int x,int y,char * textstring);在(x,y)處用當(dāng)前字體(缺省的字體是DE

11、FAULT_FONT)顯示字符串textstring，字符串的對齊方式由settextjustify()指定。void far setfillstyle(int pattern,int color);設(shè)置圖形的填充模式和填充顏色，主要影響bar()等函數(shù)。pattern一般取枚舉常量值SOLID_FILL,color的取值與setcolor(int color)中color的取值范圍相同。介紹完了前面兩個問題，現(xiàn)在來寫一個程序。這個程序演示前了面所介紹的幾個圖形函數(shù)。 程序prog1.c怎樣獲取鍵盤輸入？在Tc2.0中有一個處理鍵盤輸入的函數(shù)bioskey();int bioskey(int

12、cmd); 當(dāng)cmd為1時，bioskey()檢測是否有鍵按下。沒有鍵按下時返回0；有鍵按下時返回按鍵碼(任何按鍵碼都不為0)，但此時并不將檢測到的按鍵碼從鍵盤緩沖隊列中清除。 當(dāng)cmd為0時，bioskey()返回鍵盤緩沖隊列中的按鍵碼，并將此按鍵碼從鍵盤緩沖隊列中清除。如果鍵盤緩沖隊列為空，則一直等到有鍵按下，才將得到的按鍵碼返回。Escape鍵的按鍵碼為0x11b,下面的小程序可以獲取按鍵的按鍵碼。for (;)key=bioskey(0); /* wait for a keystroke */printf("0x%xn",key);if (key=0x11b) br

13、eak; /* Escape */常用按鍵的按鍵碼如下：#define VK_LEFT 0x4b00#define VK_RIGHT 0x4d00#define VK_DOWN 0x5000#define VK_UP 0x4800#define VK_HOME 0x4700#define VK_END 0x4f00#define VK_SPACE 0x3920#define VK_ESC 0x011b#define VK_ENTER 0x1c0d 完整的程序請參見prog2.c、prog3.c。prog2.c獲取按鍵的按鍵碼，按Escape鍵退出程序。prog3.c根據(jù)不同的按鍵進行不同的操作

14、，按Escape鍵退出程序。怎樣控制方塊的移動？ 方塊移動的實現(xiàn)很簡單，將方塊原來的位置用背景色畫一個同樣大小的方塊，將原來的方塊涂去。然后在新的位置上重新繪制方塊就可以了。這樣就實現(xiàn)了方塊的移動。完整的程序請參見prog4.c。這個用方向鍵控制一個黃色的小方塊在屏幕上上、下、左、右移動。這個程序用到了前面幾個問題講的內(nèi)容，如果你有點忘了，還要回頭看看哦。：）怎樣控制時間間隔(用于游戲中控制形狀的下落)？ 解決這個問題要用到時鐘中斷。時鐘中斷大約每秒鐘發(fā)生18.2次。截獲正常的時鐘中斷后，在處理完正常的時鐘中斷后，將一個計時變量加1。這樣，每秒鐘計時變量約增加18。需要控控制時間的時候，只需要

15、看這個計時變量就行了。 截獲時鐘中斷要用到函數(shù)getvect()和setvect()。兩個函數(shù)的聲明如下：?void interrupt (*getvect(int interruptno)();?void setvect(int interruptno, void interrupt (*isr) ( );保留字interrupt指示函數(shù)是一個中斷處理函數(shù)。在調(diào)用中斷處理函數(shù)的時候，所有的寄存器將會被保存。中斷處理函數(shù)的返回時的指令是iret，而不是一般函數(shù)用到的ret指令。getvect()根據(jù)中斷號interruptno獲取中斷號為interruptno的中斷處理函數(shù)的入口地址。setv

16、ect()將中斷號為interruptno的中斷處理函數(shù)的入口地址改為isr()函數(shù)的入口地址。即中斷發(fā)生時，將調(diào)用isr()函數(shù)。 在程序開始的時候截獲時鐘中斷，并設(shè)置新的中斷處理。在程序結(jié)束的時候，一定要記著恢復(fù)時鐘中斷哦，不然系統(tǒng)的計時功能會出問題的。具體演示程序請參見prog5.c。由于中斷處理大家可能用的不多，所以我把prog5.c這個程序完整地貼在下面，并加上詳細的解釋。/* prog5.c */This is an interrupt service routine. You can NOT compile thisprogram with Test Stack Overflow

17、 turned on and get an executablefile which will operate correctly. */* 這個程序每隔1秒鐘輸出一個整數(shù)，10秒鐘后結(jié)束程序。按escape鍵提前退出程序 。*/#include <stdio.h>#include <dos.h>#include <conio.h>/* Escape key */#define VK_ESC 0x11b #define TIMER 0x1c /* 時鐘中斷的中斷號 */* 中斷處理函數(shù)在C和C+中的表示略有不同。如果定義了_cplusplus則表示在C+環(huán)境

18、下，否則是在C環(huán)境下。 */#ifdef _cplusplus#define _CPPARGS .#else#define _CPPARGS#endifint TimerCounter=0; /* 計時變量，每秒鐘增加18。 */* 指向原來時鐘中斷處理過程入口的中斷處理函數(shù)指針(句柄) */void interrupt ( *oldhandler)(_CPPARGS);/* 新的時鐘中斷處理函數(shù) */void interrupt newhandler(_CPPARGS)/* increase the global counter */TimerCounter+;/* call the old

19、 routine */oldhandler();/* 設(shè)置新的時鐘中斷處理過程 */void SetTimer(void interrupt (*IntProc)(_CPPARGS)oldhandler=getvect(TIMER);disable(); /* 設(shè)置新的時鐘中斷處理過程時，禁止所有中斷 */setvect(TIMER,IntProc);enable(); /* 開啟中斷 */* 恢復(fù)原有的時鐘中斷處理過程 */void KillTimer()disable();setvect(TIMER,oldhandler);enable();void main(void)int key,t

20、ime=0;SetTimer(newhandler); /* 修改時鐘中斷 */for (;)if (bioskey(1)key=bioskey(0);if (key=VK_ESC) /* 按escape鍵提前退出程序 */printf("User cancel!n");break;if (TimerCounter>18) /* 1秒鐘處理一次 */* 恢復(fù)計時變量 */TimerCounter=0;time+;printf("%dn",time);if (time=10) /* 10秒鐘后結(jié)束程序 */printf("Program t

21、erminated normally!n");break;KillTimer(); /* 恢復(fù)時鐘中斷 */游戲中的各種形狀及整個游戲空間怎么用數(shù)據(jù)表示？以后我提到的形狀都是指下面七種形之一及它們旋轉(zhuǎn)后的變形體。 我定義了一個結(jié)構(gòu)來表示形狀。struct shapeint xy8;int color;int next;-1 0 1 2-3-2-10所有的各種形狀都可以放在4x4的格子里。假定第二列，第四行的格子坐標為(0,0)(如上圖中黑塊所示)，則每個形狀的四個方塊都可以用4個數(shù)對來表示。坐標x從左向右依次增加，y從上到下依次增加。表示的時候，組成該形狀的四個方塊從左到右，從上到下

22、(不一定非要按這個順序)。如上面七種形狀的第一個用數(shù)對來表示就是(-2,0)、(-1,0)、(0,0)、(1,0)。結(jié)構(gòu)shape中的xy就是用來表示這4個數(shù)對的。為了簡化程序，用一維數(shù)組xy8來表示。xy0、xy1表示第一個數(shù)對，xy2、xy3表示第二個數(shù)對，依次類推。 shape中的color表示形狀的顏色，不同的形狀有不同的顏色。七種形狀及它們旋轉(zhuǎn)后的變形體一共有19種形狀，用一個全局數(shù)組表示。假定旋轉(zhuǎn)的方向是逆時針方向(順時針方向道理一樣)。shape中的next就表示當(dāng)前形狀逆時針旋轉(zhuǎn)后的下一個形狀的序號。例如：第一種形狀及其旋轉(zhuǎn)變形的形狀用結(jié)構(gòu)表示如下。 struct shape

23、shapes19=/*x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4, color, next*/ 0,-2, 0,-1, 0, 0, 1, 0, CYAN, 1, /* */-1, 0, 0, 0, 1,-1, 1, 0, CYAN, 2, /* # */ 0,-2, 1,-2, 1,-1, 1, 0, CYAN, 3, /* # */-1,-1,-1, 0, 0,-1, 1,-1, CYAN, 0, /* # */游戲空間指的是整個游戲主要的界面(呵呵，這個定義我實在想不出更準確的，還請哪位大蝦指點)。實際上是一個寬10格子、高20格子的游戲板。用一個全局數(shù)組board1222表示。表示的

24、時候：boardxy為1時表示游戲板上(x,y)這個位置上已經(jīng)有方塊占著了，boardxy為0表示游戲板上這位置還空著。為了便于判斷形狀的移動是否到邊、到底，初始的時候在游戲板的兩邊各加一列，在游戲板的下面加一行，全部填上1，表示不能移出界。即board0y,board11y(其中y從0到21)初始都為1，boardx21(其中x從1到10)初始都為1。1 2 3 4 5 6 7 8 910123456789 1011121314151617181920prog6.c演示了用結(jié)構(gòu)表示各種形狀的方法。雖然程序稍長一些，但并不是特別復(fù)雜。其中游戲板初始化部分并沒有真正用到，但是后面的程序會用到的。

25、其中SIZE定義為16，這樣將整個屏幕的坐標系由原來的640×480轉(zhuǎn)換成40×30(640/16=40，480/16=30)。游戲中所有的坐標都是基于40×30的坐標系的，這樣有助于簡化程序。坐標的轉(zhuǎn)換在程序中由DrawBlock(int x,int y)來體現(xiàn)。新的坐標系如下圖所示：-8-7-6-5-4-3-2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122232425262728293031-4-3-2-101234567891011121314151617181920212223242526新坐標中最主要的是

26、就是上面兩塊黑色的部分。左邊那塊大的就是游戲板（橫坐標從1到10，縱坐標從1到20），右邊那塊小的就是顯示“下一個”形狀的部分（橫坐標從14到17，縱坐標從3到6）。這個新的坐標系是整個游戲的基礎(chǔ)，后面所有的移動、變形等的計算都是基于這個坐標系的。游戲中怎么判斷左右及向下移動的可能性？看懂了前面的各種形狀和游戲板等的表示，接下來的東西就都好辦多了。先來看一下某個形狀如何顯示在游戲板當(dāng)中。假設(shè)要在游戲板中顯示第一個形狀。第一個形狀在結(jié)構(gòu)中的表示如下：struct shape shapes19=/*x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4, color, next*/ 0,-2, 0,-1,

27、 0, 0, 1, 0, CYAN, 1, 那么這個組成形狀四個方塊的坐標表示為(0,-2)、(0,-1)、(0,0)和(1,0)。這實際上是相對坐標。假形狀的實際坐標指的是4x4方塊中的第二列、第三行的方塊的位置，設(shè)這個位置為(x,y)。那么組成這個形狀的四個小方塊的實際坐標（以第一個形狀為例）就是(x+0,y-2)、(x+0,y-1)、(x+0,y+0)和(x+1,y+0)。由于所有的形狀都可以在4x4的方塊陣列中表示，這樣就找到了一種統(tǒng)一的方法來表示所有的形狀了。-1 0 1 2-3 相對坐標-2 -1 組成第一種形狀的四個方塊的相對坐標為(0,-2)、(0,-1)、(0,0)和(1,0

28、)。0 讓我們看看形狀是如何顯示在游戲板中的（以第一個形狀為例）。1 2 3 4 5 6 7 8 9101 形狀的坐標為(2,3)。組成形狀的四個方塊的坐標由形狀的2 坐標加上這四個小方塊各自的相對坐標得出。它們分別是：3 (2+0,3-2)、(2+0,3-1)、(2+0,3-0)和(2+1,3-0)。即：4 (2,1)、(2,2)、(2,3)和(3,3)。如左圖所示。567 形狀的坐標為(1,9)。組成形狀的四個方塊的坐標分別是：8 (1+0,9-2)、(1+0,9-1)、(1+0,9-0)和(1+1,9-0)。即：9 (1,7)、(1,8)、(1,9)和(2,9)。如左圖所示。101112

29、131415161718 形狀的坐標為(9,20)。組成形狀的四個方塊的坐標分別是：19 (9+0,20-2)、(9+0,20-1)、(9+0,20-0)和(9+1,20-0)。即：20 (9,18)、(9,19)、(9,20)和(10,20)。如左圖所示。從現(xiàn)在起，我不再舉別的示例程序了。從現(xiàn)在開始所有的示例代碼均來自于我寫的"Russia.c"。為了記錄游戲板的狀態(tài)，用了一個全局數(shù)組board1222。boardxy（其中x從0到11，y從1到21）等于1表示(x,y)這個位置已經(jīng)被填充了，組成形狀的四個方塊的坐標都不能為(x,y)，否則將發(fā)生沖突。boardxy（其中

30、x從1到10，y從1到20）等于表示(x,y)這個位置還沒有被填充。游戲板初始化時，給board0y，board11y（其中y從1到21）都賦為1，給boardx21（其中x從1到10）都賦為1。這相當(dāng)于一開始就給游戲板左右和下方加了個“邊”。所有的形狀都不能夠移入這個“邊”，否則將發(fā)生沖突?，F(xiàn)在我們可以開始討論如何判斷一個形狀向左、向右和向下移動的可能性了。先說個概念，“當(dāng)前形狀”是指那個正在下落還沒有落到底的那個形狀。如果當(dāng)前形狀向左移動，不與游戲板現(xiàn)有狀態(tài)發(fā)生沖突，則可以向左移動。具體做法是：先假設(shè)當(dāng)前形狀已經(jīng)向左移動了，判斷此時是否與游戲板現(xiàn)有狀態(tài)發(fā)生沖突。如果不發(fā)生沖突，則可以向左移

31、動。否則，不可以向左移動。判斷索引號為ShapeIndex的形狀在坐標(x,y)是否與游戲板當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生沖突的代碼如下。我把詳細的說明加在這段代碼中。enum bool Confilict(int ShapeIndex,int x,int y)int i;/* 對組成索引號為ShapeIndex的形狀的四個方塊依次判斷 */for (i=0;i<=7;i+,i+) /* i分別取0,2,4,6 */* 如果四個方塊中有任何一個方塊的x坐標小于1或大于10，表示超出左邊界或右邊界。此時，發(fā)生沖突。 */if (shapesShapeIndex.xyi+x<1 |shapesShape

32、Index.xyi+x>10) return True;/* 如果四個方塊中某個方塊的y坐標小于1，表示整個形狀還沒有完全落入游戲板中。此時，沒有必要對這個方塊進行判斷。*/if (shapesShapeIndex.xyi+1+y<1) continue;/* 如果四個方塊中有任何一個方塊與游戲板當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生沖突，則整個形狀在(x,y)處與游戲板當(dāng)前狀態(tài)沖突 */if (boardshapesShapeIndex.xyi+xshapesShapeIndex.xyi+1+y)return True;/* 四個方塊中沒有任何一個方塊與游戲板當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生沖突，則整個形狀在(x,y)處沒有

33、與游戲板當(dāng)前狀態(tài)沖突 */return False;對以上代碼附加說明如下： shapesShapeIndex.xyi（其中i等于0,2,4,6）表示組成索引號為ShapeIndex的形狀的某個方塊的x相對坐標。(i等于0時，表示第1個方塊的x相對坐標；i等于2時，表示第2個方塊的x相對坐標；i等于4時，表示第3個方塊的x相對坐標；i等于6時，表示第4個方塊的x相對坐標。）shapesShapeIndex.xyi（其中i等于1,3,5,7）表示組成索引號為ShapeIndex的形狀的某個方塊的y相對坐標。(i等于1時，表示第1個方塊的y相對坐標；i等于3時，表示第2個方塊的y相對坐標；i等于5時，表示第3個方塊的y相對坐標；i等于7時，表示第4個方塊的y相對坐標。）shapesShapeIndex.xyi+x（其中i等于0,2,4,6）表示索引號為ShapeIndex的形狀的坐標為(x,y)時，組成該形狀的某個方塊的x實際坐標。(i等于0時，表示第1個方塊的x實際坐標；i等于2時，表示第2個方塊的x實際坐標；i等于4時，表示第3個方塊的x實際坐標；i等于6時，表示第4個方塊的x實際坐標。）shape