c++精品小游戏（无错畅玩版）

原创
已于 2024-08-12 09:49:22 修改 · 1.1w 阅读
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#c++ #单片机 #开发语言
于 2024-08-12 09:48:54 首次发布
一、俄罗斯方块

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>
#include <windows.h>

#ifdef _MSC_VER // M$的编译器要给予特殊照顾
#if _MSC_VER <= 1200 // VC6及以下版本
#error 你是不是还在用VC6?!
#else // VC6以上版本
#if _MSC_VER >= 1600 // 据说VC10及以上版本有stdint.h了
#include <stdint.h>
#else // VC10以下版本，自己定义int8_t和uint16_t
typedef signed char int8_t;
typedef unsigned short uint16_t;
#endif
#ifndef __cplusplus // 据说VC都没有stdbool.h，不用C++编译，自己定义bool
typedef int bool;
#define true 1
#define false 0
#endif
#endif
#else // 其他的编译器都好说
#include <stdint.h>
#ifndef __cplusplus // 不用C++编译，需要stdbool.h里的bool
#include <stdbool.h>
#endif
#endif

// =============================================================================
// 7种方块的4旋转状态（4位为一行）
static const uint16_t gs_uTetrisTable[7][4] =
{
   { 0x00F0U, 0x2222U, 0x00F0U, 0x2222U }, // I型
   { 0x0072U, 0x0262U, 0x0270U, 0x0232U }, // T型
   { 0x0223U, 0x0074U, 0x0622U, 0x0170U }, // L型
   { 0x0226U, 0x0470U, 0x0322U, 0x0071U }, // J型
   { 0x0063U, 0x0264U, 0x0063U, 0x0264U }, // Z型
   { 0x006CU, 0x0462U, 0x006CU, 0x0462U }, // S型
   { 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U } // O型
};

// =============================================================================
// 初始状态的游戏池
// 每个元素表示游戏池的一行，下标大的是游戏池底部
// 两端各置2个1，底部2全置为1，便于进行碰撞检测
// 这样一来游戏池的宽度为12列
// 如果想要传统的10列，只需多填两个1即可（0xE007），当然显示相关部分也要随之改动
// 当某个元素为0xFFFFU时，说明该行已被填满
// 顶部4行用于给方块，不显示出来
// 再除去底部2行，显示出来的游戏池高度为22行
static const uint16_t gs_uInitialTetrisPool[28] =
{
   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,
   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,
   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,
   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xFFFFU, 0xFFFFU
};

#define COL_BEGIN 2
#define COL_END 14
#define ROW_BEGIN 4
#define ROW_END 26

// =============================================================================
typedef struct TetrisManager // 这个结构体存储游戏相关数据
{
   uint16_t pool[28]; // 游戏池
   int8_t x; // 当前方块x坐标，此处坐标为方块左上角坐标
   int8_t y; // 当前方块y坐标
   int8_t type[3]; // 当前、下一个和下下一个方块类型
   int8_t orientation[3]; // 当前、下一个和下下一个方块旋转状态
   unsigned score; // 得分
   unsigned erasedCount[4]; // 消行数
   unsigned erasedTotal; // 消行总数
   unsigned tetrisCount[7]; // 各方块数
   unsigned tetrisTotal; // 方块总数
   bool dead; // 挂
} TetrisManager;

// =============================================================================
typedef struct TetrisControl // 这个结构体存储控制相关数据
{
   bool pause; // 暂停
   bool clockwise; // 旋转方向：顺时针为true
   int8_t direction; // 移动方向：0向左移动 1向右移动
   // 游戏池内每格的颜色
   // 由于此版本是彩色的，仅用游戏池数据无法存储颜色信息
   // 当然，如果只实现单色版的，就没必要用这个数组了
   int8_t color[28][16];
} TetrisControl;

HANDLE g_hConsoleOutput; // 控制台输出句柄

// =============================================================================
// 函数声明
// 如果使用全局变量方式实现，就没必要传参了
void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 初始化游戏

void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 重新开始游戏

void giveTetris(TetrisManager *manager); // 给一个方块

bool checkCollision(const TetrisManager *manager); // 碰撞检测

void insertTetris(TetrisManager *manager); // 插入方块

void removeTetris(TetrisManager *manager); // 移除方块

void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 水平移动方块

void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 向下移动方块

void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 旋转方块

void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 方块直接落地

bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 消行检测

void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key); // 键按下

void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control);

void gotoxyWithFullwidth(short x, short y);

void printPoolBorder();

void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control);

void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control); // 显示当前方块

void printNextTetris(const TetrisManager *manager); // 显示下一个和下下一个方块

void printScore(const TetrisManager *manager); // 显示得分信息

void runGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 运行游戏

void printPrompting(); // 显示提示信息

bool ifPlayAgain(); // 再来一次

// =============================================================================
// 主函数
int main()
{
   TetrisManager tetrisManager;
   TetrisControl tetrisControl;
   MessageBoxA(0, "开始游戏", "confirm", MB_ABORTRETRYIGNORE);
   initGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 初始化游戏
   do
   {
       printPrompting(); // 显示提示信息
       printPoolBorder(); // 显示游戏池边界
       runGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 运行游戏
       if (ifPlayAgain()) // 再来一次
       {
           SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0x7);
           system("cls"); // 清屏
           restartGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 重新开始游戏
       }
       else
       {
           break;
       }
   } while (1);
   gotoxyWithFullwidth(0, 0);
   CloseHandle(g_hConsoleOutput);
   return 0;
}

// =============================================================================
// 初始化游戏
void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
CONSOLE_CURSOR_INFO cursorInfo = { 1, FALSE }; // 光标信息

g_hConsoleOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取控制台输出句柄
SetConsoleCursorInfo(g_hConsoleOutput, &cursorInfo); // 设置光标隐藏
SetConsoleTitleA("俄罗斯方块控制台版——By: NEWPLAN");

restartGame(manager, control);
}

// =============================================================================
// 重新开始游戏
void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
memset(manager, 0, sizeof(TetrisManager)); // 全部置0

// 初始化游戏池
memcpy(manager->pool, gs_uInitialTetrisPool, sizeof(uint16_t [28]));
srand((unsigned)time(NULL)); // 设置随机种子

manager->type[1] = rand() % 7; // 下一个
manager->orientation[1] = rand() & 3;

manager->type[2] = rand() % 7; // 下下一个
manager->orientation[2] = rand() & 3;

memset(control, 0, sizeof(TetrisControl)); // 全部置0

giveTetris(manager); // 给下一个方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色
}

// =============================================================================
// 给一个方块
void giveTetris(TetrisManager *manager)
{
uint16_t tetris;

manager->type[0] = manager->type[1]; // 下一个方块置为当前
manager->orientation[0] = manager->orientation[1];

manager->type[1] = manager->type[2];// 下下一个置方块为下一个
manager->orientation[1] = manager->orientation[2];

manager->type[2] = rand() % 7;// 随机生成下下一个方块
manager->orientation[2] = rand() & 3;

tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]]; // 当前方块

// 设置当前方块y坐标，保证刚给出时只显示方块最下面一行
// 这种实现使得玩家可以以很快的速度将方块落在不显示出来的顶部4行内
if (tetris & 0xF000)
{
manager->y = 0;
}
else
{
manager->y = (tetris & 0xFF00) ? 1 : 2;
}
manager->x = 6; // 设置当前方块x坐标

if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞
{
manager->dead = true; // 标记游戏结束
}
else // 未检测到碰撞
{
insertTetris(manager); // 将当前方块加入游戏池
}

++manager->tetrisTotal; // 方块总数
++manager->tetrisCount[manager->type[0]]; // 相应方块数

printNextTetris(manager); // 显示下一个方块
printScore(manager); // 显示得分信息
}

// =============================================================================
// 碰撞检测
bool checkCollision(const TetrisManager *manager)
{
// 当前方块
uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];
uint16_t dest = 0;

// 获取当前方块在游戏池中的区域：
// 游戏池坐标x y处小方格信息，按低到高存放在16位无符号数中
dest |= (((manager->pool[manager->y + 0] >> manager->x) << 0x0) & 0x000F);
dest |= (((manager->pool[manager->y + 1] >> manager->x) << 0x4) & 0x00F0);
dest |= (((manager->pool[manager->y + 2] >> manager->x) << 0x8) & 0x0F00);
dest |= (((manager->pool[manager->y + 3] >> manager->x) << 0xC) & 0xF000);

// 若当前方块与目标区域存在重叠（碰撞），则位与的结果不为0
return ((dest & tetris) != 0);
}

// =============================================================================
// 插入方块
void insertTetris(TetrisManager *manager)
{
// 当前方块
uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];

// 当前方块每4位取出，位或到游戏池相应位置，即完成插入方块
manager->pool[manager->y + 0] |= (((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 1] |= (((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 2] |= (((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 3] |= (((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x);
}

// =============================================================================
// 移除方块
void removeTetris(TetrisManager *manager)
{
// 当前方块
uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];

// 当前方块每4位取出，按位取反后位与到游戏池相应位置，即完成移除方块
manager->pool[manager->y + 0] &= ~(((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 1] &= ~(((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 2] &= ~(((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);
manager->pool[manager->y + 3] &= ~(((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x);
}

// =============================================================================
// 设置颜色
void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
// 由于显示游戏池时，先要在游戏池里判断某一方格有方块才显示相应方格的颜色
// 这里只作设置即可，没必要清除
// 当移动方块或给一个方块时调用

int8_t i, x, y;

// 当前方块
uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];

for (i = 0; i < 16; ++i)
{
y = (i >> 2) + manager->y; // 待设置的列
if (y > ROW_END) // 超过底部限制
{
 break;
}
x = (i & 3) + manager->x; // 待设置的行
if ((tetris >> i) & 1) // 检测的到小方格属于当前方块区域
{
 control->color[y][x] = (manager->type[0] | 8); // 设置颜色
}
}
}

// =============================================================================
// 旋转方块
void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
int8_t ori = manager->orientation[0]; // 记录原旋转状态

removeTetris(manager); // 移走当前方块

// 顺/逆时针旋转
manager->orientation[0] = (control->clockwise) ? ((ori + 1) & 3) : ((ori + 3) & 3);

if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞
{
manager->orientation[0] = ori; // 恢复为原旋转状态
insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于状态没改变，不需要设置颜色
}
else
{
insertTetris(manager); // 放入当前方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色
printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块
}
}

// =============================================================================
// 水平移动方块
void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
int x = manager->x; // 记录原列位置

removeTetris(manager); // 移走当前方块
control->direction == 0 ? (--manager->x) : (++manager->x); // 左/右移动

if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞
{
manager->x = x; // 恢复为原列位置
insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色
}
else
{
insertTetris(manager); // 放入当前方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色
printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块
}
}

// =============================================================================
// 向下移动方块
void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
int8_t y = manager->y; // 记录原行位置

removeTetris(manager); // 移走当前方块
++manager->y; // 向下移动

if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞
{
manager->y = y; // 恢复为原行位置
insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色
if (checkErasing(manager, control)) // 检测到消行
{
 printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池
}
}
else
{
insertTetris(manager); // 放入当前方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色
printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块
}
}

// =============================================================================
// 方块直接落地
void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
removeTetris(manager); // 移走当前方块
for (; manager->y < ROW_END; ++manager->y) // 从上往下
{
if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞
{
 break;
}
}
--manager->y; // 上移一格当然没有碰撞

insertTetris(manager); // 放入当前方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色

checkErasing(manager, control); // 检测消行
printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池
}

// =============================================================================
// 消行检测
bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control)
{
static const unsigned scores[5] = { 0, 10, 30, 90, 150 }; // 消行得分
int8_t count = 0;
int8_t k = 0, y = manager->y + 3; // 从下往上检测

do
{
if (y < ROW_END && manager->pool[y] == 0xFFFFU) // 有效区域内且一行已填满
{
 ++count;
 // 消除一行方块
 memmove(manager->pool + 1, manager->pool, sizeof(uint16_t) * y);
 // 颜色数组的元素随之移动
 memmove(control->color[1], control->color[0], sizeof(int8_t [16]) * y);
}
else
{
 --y;
 ++k;
}
} while (y >= manager->y && k < 4);

manager->erasedTotal += count; // 消行总数
manager->score += scores[count]; // 得分

if (count > 0)
{
++manager->erasedCount[count - 1]; // 消行
}

giveTetris(manager); // 给下一个方块
setPoolColor(manager, control); // 设置颜色

return (count > 0);
}

// =============================================================================
// 键按下
void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key)
{
if (key == 13) // 暂停/解除暂停
{
control->pause = !control->pause;
}

if (control->pause) // 暂停状态，不作处理
{
return;
}

switch (key)
{
case 'w': case 'W': case '8': case 72: // 上
control->clockwise = true; // 顺时针旋转
rotateTetris(manager, control); // 旋转方块
break;
case 'a': case 'A': case '4': case 75: // 左
control->direction = 0; // 向左移动
horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块
break;
case 'd': case 'D': case '6': case 77: // 右
control->direction = 1; // 向右移动
horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块
break;
case 's': case 'S': case '2': case 80: // 下
moveDownTetris(manager, control); // 向下移动方块
break;
case ' ': // 直接落地
dropDownTetris(manager, control);
break;
case '0': // 反转
control->clockwise = false; // 逆时针旋转
rotateTetris(manager, control); // 旋转方块
break;
default:
break;
}
}

// =============================================================================
// 以全角定位
void gotoxyWithFullwidth(short x, short y)
{
static COORD cd;

cd.X = (short)(x << 1);
cd.Y = y;
SetConsoleCursorPosition(g_hConsoleOutput, cd);
}

// =============================================================================
// 显示游戏池边界
void printPoolBorder()
{
int8_t y;

SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF0);
for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行
{
gotoxyWithFullwidth(10, y - 3);
printf("%2s", "");
gotoxyWithFullwidth(23, y - 3);
printf("%2s", "");
}

gotoxyWithFullwidth(10, y - 3); // 底部边界
printf("%28s", "");
}

// 定位到游戏池中的方格
#define gotoxyInPool(x, y) gotoxyWithFullwidth(x + 9, y - 3)

// =============================================================================
// 显示游戏池
void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control)
{
int8_t x, y;

for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行
{
gotoxyInPool(2, y); // 定点到游戏池中的方格
for (x = COL_BEGIN; x < COL_END; ++x) // 不显示左右边界
{
 if ((manager->pool[y] >> x) & 1) // 游戏池该方格有方块
 {
 // 用相应颜色，显示一个实心方块
 SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, control->color[y][x]);
 printf("■");
 }
 else // 没有方块，显示空白
 {
 SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0);
 printf("%2s", "");
 }
}
}
}

// =============================================================================
// 显示当前方块
void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control)
{
int8_t x, y;

// 显示当前方块是在移动后调用的，为擦去移动前的方块，需要扩展显示区域
// 由于不可能向上移动，故不需要向下扩展
y = (manager->y > ROW_BEGIN) ? (manager->y - 1) : ROW_BEGIN; // 向上扩展一格
for (; y < ROW_END &