C语言实例教程:俄罗斯方块的编写

C语言实例教程:俄罗斯方块的编写

/*
先写原理:
 本次的俄罗斯方块代码出其的简单,比我去年写的四十几K要小得多
实际上核心代码只有3-4K,而且很容易理解,适合有一点C语言基础并对此
有兴趣的人.
 这前面只粗略讲解核心算法:
 这里把游戏的关键设计放在三个盒子和一个坐标上:
 大盒子:一个两维数组,记录着方块点阵的开与关(把游戏的舞台想像
成一个点阵),在下面也把这个东西称为地图
 两个5*5小盒子:两维数组,一个盛放着正在下落的方块,一个盛放在
下一个下落的方块(即next),当然这两个也必须想像成一个点阵:如长条
的点阵为:
00000
00100
00100
00100
00100
 现在你只要有这么一个概念:一个不断定时下落的小盒子从大盒子顶
部下降到底部,之后再将next盒子放在下落盒子,再进行下一轮的下落...
中间的控制等尚不要太着急.
 现在面临着一个问题:
 下落的盒子和地图之间要怎么联系起来?
一个好的方法是再定义一个坐标:x,y,保存着小盒子左上角在地图上对应
的下标(位置),即当x = 0, y = 0时,小盒子处于地图的左上部.如此,当
小盒子需要移动时,即只须要改变x,y的值.
 现在说说旋转.
 小盒子保存着当前下落形状的点阵,那么旋转就只须要将这个点阵旋
转90度:例如:
00000 00000
00100 00000
00100 -> 01111
00100 00000
00100 00000
这一点实现起来还是不太难的.
 判断碰撞
 通常这种情况只须要在有移动小盒或旋转盒子时发生:也即点阵非空
是互斥的,当小盒要向下移(x++)时,如果小盒里的点阵与地图上的点阵(非
空的地方)重叠,则不能下移,(卡住了),旋转则转换后的形状与地图有冲
突则要放弃旋转.
 到了这里,你应该有一个大概的了解了,至于怎样在屏幕上画出来,这
个是比较简单的,下面的代码会慢慢与你解释.
*/
/*
平台:DOS+TC2.0
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <bios.h> /*这里须要读取系统运行时间来作为定时器*/
#include <graphics.h> /*很不幸,TC2的简单图形,让我放弃了用*/
#include <conio.h> /*win32+openGL来讲解.*/

#define MAX_X 14 /*可见最大X*/
#define MAX_Y 21 /*可见最大Y*/
 /*我们定义了最大的可见X和Y,那么即还有不
 可见的部分,事实上地图(大盒子)里的左右
 两侧和底部各两行都被1填充,这样大大简化
 出界的判断,事实上,在本例中没有这样的
 代码,因为旁边有一圈1阻止小盒子越出大
 盒子的按制范围
 */
#define MAX_C 7 /*最大种类,这个无须解释*/

#define KEY_UP 'w' /*定义上下左右按按键*/
#define KEY_DOWN 's'
#define KEY_LEFT 'a'
#define KEY_RIGHT 'd'
#define KEY_ESC 27 /*退出*/

typedef int BOOL;
#define FALSE 0
#define TRUE 1 /*这几个TC中没有...自己定义一下吧:)*/

/*时钟结构*/
typedef struct { /*时钟结构*/
 BOOL enabled; /*时钟是否开启*/
 unsigned int intervel; /*定时间隔*/
 unsigned int lasttime; /*这个属于内部使用变量*/
} Timer;

/*
 *现在进入了编程的初质阶段
 *在开始处我会写出所有的函数原形,以及它们的作用
 *main函数在程序的最后,你可以在这里看到整个游戏的组织架构
 *很好,它只有几十行,并且非常容易理解,当然,还是先看一下函数原形
 *及解释
 */
/******************************************************\
 * 函数原形及说明 *
\******************************************************/
/*以下三个函数可以参照Timer结构体.在函数声明后面*/

int GetTickCount(); /*返回电脑或操作系统运行逝去的时间*/
 /*在win32环境下已包含在windows.h里边,返回的是4byte*/
 /*在DOS(本代码)环境下,要自己编写,使用到BIOS.h内容*/
int setTimer(Timer *t, unsigned int intv, BOOL en);
 /*设置时钟t,参数分别为时钟指针,时间间隔,是否活动*/
 /*时间间隔,win32下为毫秒,DOS下为1/18秒(有点低)*/
BOOL testTimer(Timer *t); /*测试时钟t是否到达定时时间*/
 /*如下面这段代码:*/
 /*
 setTimer(&t, 1, 1); 设置1个单位的间隔
 while(1) {
 if(testTimer(&t)) printf("Active!\n");
 }
 将会定时(1个单位)在屏幕上打印Active!
 一般来说testTimer必须放在循环中反复执行,激活时返回1
 */
void render(void); /*唯一的绘图函数*/
 /*注意,此函数重画整个地图,根据地图中的点阵,以及根据
 小盒在地图的中坐标在恰当位置画出小盒子*/
 /*DOS的图形当然是很低的,但,全屏绘图在这里还是过得去
 的,我用的是双缓冲,交换绘图,这样感觉好点*/
void initMap(void); /*初始化地图(大盒子)*/
 /*之前提到过在这个两维数组中有一圈为1的东西来阻止
 小盒子出界,这就是生成这一圈的函数*/
void newGame(); /*新建一个游戏*/
 /*这个函数初始化一几个时钟和建造第一个下落的小盒子*/
 /*当然建造完后要生成一个个的预览*/

void rotateBox(int box1[5][5], int box2[5][5]);
 /*核心函数成员,把box1逆时针旋转90度,并保存到box2中*/
void rebuidNext();
 /*核心函数成员,生成下一个方块*/
int drop();
 /*核心函数成员,将下落的盒子向下移(实际上增加下落盒
 子的Y值而已,当然要判断是否与地图点阵重叠*/
 /*与地图重叠,无法完成下落操作,返回0*/
void putBox();
 /*在这之上,下落的盒子与地图之前是独立的两个两维数*/
 /*当下落失败后,小盒子要回到顶端再次重新执行下落,这*/
 /*时原来的盒子内容当然就要变成地图上的内容了,putBox
 就是将下落盒子的内容根据XY写到地图上*/
void clear();
 /*这个函数在下落失败并putBox后执行,扫描整个地图*/
 /*清除掉满行的点阵,具体细节在函数内讲*/
int move(int dir);
 /*左右移动下落盒子,dir指出向左还是向右,这个与drop
 是一样的*/
int test(int mx, int my, int box[5][5]);
 /*这个比较重点,判断box在mx,my为坐标上,与地图上的
 非空点阵是否有重叠.很通用的一个函数*/
int rotate();
 /*旋转下落的盒子,当然如果转了之后与地图有冲突,会
 取消转动,返回0,但返回的值好像没什么用~*/
int newfall();
 /*创建下落元素,把"下一个"预览的内容复制到下落盒子*/
 /*并将下落的盒子移动到地图顶部,当然这个过程,如果顶
 部有冲突,会返回0,这时说明已经满了...gameOver*/
int main();
 /*终于到了最后的主函数,在这里可以看到整个游戏的架*/
 /*构,包括游戏主循环,键盘处理等...*/


/******************************************************\
 * 变量区 *
\******************************************************/

/*在上面的说明中,可能会有一些蒙,因为可能对所用到的实际变量没
 *有了解
 */
int map[MAX_Y+4][MAX_X+4]; /*地图\大盒子...MAX_X,Y是可见面积*/
 /*我已说过需要在外面布两圈"卫兵"*/
int curbox[5][5]; /*当前下落的盒子*/
int curx, cury; /*保存着当前活动盒子在地图上的位置*/
int nextbox[5][5]; /*保存着下一个形状的盒子*/

/*以上就是这么几个盒子和坐标了*/

/*这里列出了标准七种俄罗斯方块图形点阵,用到时它们会被复制到相*/
/*应的盒子...:)*/
int box[MAX_C][5][5] = { /*MAX_C(7)种预定义的盒子*/
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0},
 {1,1,1,1,0},
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
 
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,1,0,0},
 {0,1,1,1,0},
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
 
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,1,1,0,0},
 {0,0,1,1,0},
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
 
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,1,1,0},
 {0,1,1,0,0},
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
 
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,1,1,0,0},
 {0,0,1,0,0},
 {0,0,1,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
{
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,1,1,0},
 {0,0,1,0,0},
 {0,0,1,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 },
 
 {
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,1,1,0},
 {0,0,1,1,0},
 {0,0,0,0,0},
 {0,0,0,0,0}
 }
 };

/******************************************************\
 * 时钟 *
\******************************************************/
/*时钟部分也非常理解的,一个用到设置时钟,一个用来测试时钟激活态*/

Timer tDown; /*正常下落定时时钟intervel会比较大*/
Timer tFast; /*按KEY_DOWN时使用的快速下落*/
int speed = 13; /*控制下落时间间隔*/
#define FAST_INTV 1 /*快时钟的间隔*/

int GetTickCount() { /*读取BIOS时钟*/
 int ret;
 ret = peek(0x0,0x46e); /*实际上读取了内存0:046e处的内容*/
 ret <<= 8; /*这个地方是$%#$^$%&^*/
 ret += peek(0x0,0x46c); /*太多新的东西了,找点书看一看吧*/
 return (ret);
}

int setTimer(Timer *t, unsigned int intv, BOOL en) {
 t -> enabled = en; /*设置一个时钟罗*/
 t -> intervel = intv;
 t -> lasttime = GetTickCount(); /*lasttime记录的是上一个*/
 /*tickcount返回的东西*/
 /*这样当再一次测试时间时新的tickcount产生了
 它来减去上一次的tickcount就得出了一个时间
 间隔,这个就可以和intervel比较从而得出是否
 激活了
 */
 return 0;
}

BOOL testTimer(Timer *t) { /*在上面6行的地方解释了:)*/
 unsigned int tmp, dt;
 if (!(t -> enabled)) return FALSE;
 tmp = GetTickCount();
 dt = tmp - (t -> lasttime);
 if(dt >= t -> intervel) {
 t -> lasttime = tmp;
 return TRUE;
 }
 return FALSE;
}

/******************************************************\
 * 渲染部分 *
\******************************************************/
/*提供render更新整个屏幕*/
/*关于这个函数,要说的东西还是比较多,为了追求漂亮和编译*/
/*时的灵活性,这个函数被写得颇为冗长...*/

/*现在写一下本游戏图形的东西...使用TC2的Graphics我也不
 太乐意,毕竟它本身已过时,但鉴于实在简单实用,它用来教学
 再合适不过,这也是教学总是用TC的原因,老师们不喜欢让学
 生问一些让他们掌握起来也困难的东西...*/
/*这里我使用了VGAMED模式,而不是 VGAHI,因为VGAMED有两个
 页(可以想像成缓冲),这样可以用来做到不闪动画.即:在后台
 页绘制图形,完成后再显示出来.
 这里用到了两个函数:
 setactivepage(1 | 0) 参数只能是1或0,选择绘图页,例如选
 择了1后,以后所有的绘图动作将画到页1上.
 setvisualpage(1 | 0) 这个叫做选择可见页,即选择在屏幕上
 显示页面1还是0
*/

void render(void) {
 int x, y;
 static int cPage = 0; /*当前页,换页用*/

#define STARTX 50 /*定义几个常量*/
#define STARTY 0
#define LEN 18

 setactivepage(cPage=(cPage == 0?1:0)); /*选择页*/
 cleardevice(); /*清屏*/
 setcolor(15);
 rectangle( STARTX + LEN * 2 - 2, 
 STARTY + LEN * 3 - 2, 
 STARTX + LEN * (MAX_X - 2) + 2, 
 STARTY + LEN * (MAX_Y - 2) + 2);
 /*用白色画一个外框*/
 setfillstyle(SOLID_FILL, 5);
 for(y = 3; y < MAX_Y - 2; y++) { /*画地图 */
 for(x = 2; x < MAX_X - 2; x++) {
 if(map[y][x]) { 
 rectangle( x * LEN + STARTX, 
 y * LEN + STARTY,
 x * LEN + STARTX + LEN,
 y * LEN + STARTY + LEN);
 bar( x * LEN + STARTX + 1,
 y * LEN + STARTY + 1,
 x * LEN + STARTX + LEN - 2,
 y * LEN + STARTY + LEN - 2);
 }
 }
 }

/*绘图操作就不要作太复杂的介绍了,这只写作用*/
/*以上段,根据地图上的点阵情况将地图反映到屏幕上*/