大二必做项目贪吃蛇超详解之上篇win32库介绍

1. 游戏背景

贪吃蛇是久负盛名的游戏，它也和俄罗斯方块，扫雷等游戏位列经典游戏的行列。

2. 游戏效果演示

贪吃蛇演示视频

3. 项目目标

使用C语言在Windows环境的控制台中模拟实现经典小游戏贪吃蛇。

实现基本的功能：

1. 贪吃蛇地图绘制
2. (上、下、左、右方向键控制蛇的动作)
3. 蛇吃食物
4. 蛇撞墙死亡
5. 蛇撞自身死亡
6. 计算得分
7. 再来一把
8. 加速、减速
9. 暂停游戏

4. 前置知识

C语言函数、结构体与枚举、动态内存管理、预处理指令、单链表、Win32 API（本文介绍）等（除了这些，还应该熟知C语言的基本语法，比如操作符什么的，就不一一列举了）。

5. Win32 API

Windows 这个多作业系统除了协调应用程序的执行、分配内存、管理资源之外，它同时也是一个很大的服务中心，调用这个服务中心的各种服务(每一种服务就是一个函数)，可以帮应用程序达到开启窗口、描绘图形、使用周边设备等目的，由于这些函数服务的对象是应用程序(Application)，所以便称之为 Application Programming Interface，简称API函数。WIN32 API也就是Microsoft Windows32位平台的应用程序编程接口。

win32API提供了非常多的接口以供使用，本博客只介绍在贪吃蛇游戏中会用到的接口。

win32API不同于C语言基础语法，大多都是封装好的函数，初次接触这样的开发可能会有些头晕，但这是向制作更复杂的项目的必经之路，也是学习更高级的语言的必然过程，需要尝试去接受。

5. 1 控制台程序(Console)

平常我们运行起来的黑框程序其实就是控制台程序。

我们可以使用cmd命令来设置控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小为30行，100列

mode con cols=100 lines=30

你可以在微软开发文档中获取更多mode命令。

也可以通过命令设置控制台窗口的名字：

title 贪吃蛇

你可以在微软开发文档中详细了解title命令。

这些能在控制台窗口执行的命令，也可以调用C语言函数system来执行。例如：

#include <stdio.h>
int main()
{ 
	//设置控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小，30行，100列
	system("mode con cols=100 lines=30");
	//设置cmd窗口名称
	system("title 贪吃蛇");
	getchar();	//让程序不要直接结束，才能看到窗口名称的改变
	return 0;
}

这样就能在游戏开始前固定窗口大小与名称了。

实例

补充：

本文代码均在cmd窗口中有效，如果你的编译器默认打开的不是cmd而是终端，可能会出现一些奇怪的问题，你可以按照下图方式修改：

1

2

5. 2 控制台屏幕上的坐标 COORD

COORD 是Windows API中定义的一个结构体，表示一个字符在控制台屏幕幕缓冲区上的坐标，坐标系(0，0)的原点位于缓冲区的顶部左侧单元格。

1

COORD类型的声明：

typedef struct _COORD {
    short X;
    short Y;
} COORD, *PCOORD;

给坐标赋值：

COORD pos = { 10,15 };

关于它的使用，我们在后文再提。

5. 3 GetStdHandle

GetStdHandle 是一个Windows API函数。它用于从一个特定的标准设备（标准输入、标准输出或标准错误）中取得一个句柄（HANDLE，用来标识不同设备的数值，必须要有句柄我们才能对标准设备进行操作），使用这个句柄可以操作设备。

HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);

使用示例：

//本代码用于获取标准输出流的句柄并存储在 houtput 中
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

5. 4 GetConsoleCursorlnfo

GetConsoleCursorlnfo用于检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息。

BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(
	HANDLE hConsoleOutput, 
	PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo
);	//不要在意它的返回值类型，我们重点关注它的参数

PCONSOLE_CURSOR_INFO是指向 CONSOLE_CURSOR_INFO结构的指针，该结构接收有关主机游标(光标)的信息。

5. 4. 1 CONSOLE_CURSOR_INFO

CONSOLE_CURSOR_INFO这个结构体，包含有关控制台光标的信息

typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO {
	DWORD dwSize;
	BooL bvisible;
}CONSOLE_CURSOR_INFO,*PCONSOLE_CURSOR_INFO;

dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比。此值介于1到100之间。光标外观会变化，范围从完全填充单元格到单元底部的水平线条。

bVisible，游标的可见性。如果光标可见，则此成员为 true。

CursorInfo.bVisible = false;//隐藏控制台光标

当然，直接写这个代码是无法生效的！需要配合GetConsoleCursorlnfo和下面的SetConsoleCursorlnfo使用。

5. 4. 2 SetConsoleCursorlnfo

设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo(
	HANDLE hConsoleOutput,
	const CONSOLE_CURSOR_INFO* lpConsoleCursorInfo
);	//在意这个返回值

以上接口配合使用：

//获取句柄
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//隐藏光标操作

//创建接受光标信息的变量
CONSOLE_CURSOR_INFO CursorInfo;
//获取控制台光标信息
GetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);
//隐藏控制台光标
CursorInfo.bVisible = false;
//设置控制台光标状态
SetConsoleCursorInfo(hOutput, &CursorInfo);	

这是设置控制台光标不可见的固定格式，不可修改！（自定变量名除外）

5. 5 SetconsoleCursorPosition

设置指定控制台屏幕缓冲区中的光标位置，我们将想要设置的坐标信息放在COORD类型的pos变量中，调用SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。

BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition(
	HANDLE hConsoleOutput,
	COORD pos
);

使用示例：

COORD pos = { 10, 5 };
//获取标准输出的句柄
HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
//设置标准输出上光标的位置为 pos
SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);

在贪吃蛇的项目中，我们会非常频繁地设置光标的位置，为了使用方便，我们可以封装一个函数来方便我们使用：

//设置光标的坐标
void SetPos(short x, short y)
{
	COORD pos = { x, y };
	//获取标准输出的句柄(用来标识不同设备的数值)
	HANDLE hOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
	//设置标准输出上光标的位置为 pos
	SetConsoleCursorPosition(hOutput, pos);
}

这样，我们只需要传入 x，y 就可以很方便地设置光标的位置了。

5. 6 GetAsyncKeyState

GetAsyncKeystate用于获取按键情况，它的函数原型如下：

SHORT GetAsyncKeyState(
	int vKey
);

将键盘上每个键的虚拟键值传递给函数，函数通过返回值来分辨按键的状态。

GetAsyncKeyState 的返回值是short类型，在上一次调用 GetAsyncKeyState 函数后，如果返回的16位的short数据中，最高位是1，说明按键的状态是按下，如果最高是0，说明按键的状态是抬起，如果最低位被置为1则说明，该按键被按过，否则为0。如果我们要判断一个键是否被按过，可以检测GetAsyncKeyState返回值的最低值是否为1。

#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )

你可以使用这个宏来方便地判断这个键是否被按下，当然你也可以用函数，但是这样简单的逻辑并没有太大的必要去使用函数。

参考：虚拟键码（注意只有表格第一列有虚拟键值的键才能被这个接口检测）

实例：检测数字键

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#define KEY_PRESS(VK) ( (GetAsyncKeyState(VK) & 0x1) ? 1 : 0 )
int main()
{
	while (1)
	{
		if (KEY_PRESS(0x30))		//0
			printf("0\n");
		else if (KEY_PRESS(0x31))	//1
			printf("1\n");
		else if (KEY_PRESS(0x32))	//2
			printf("2\n");
		else if (KEY_PRESS(0x33))	//3
			printf("3\n");
		else if (KEY_PRESS(0x34))	//4
			printf("4\n");
		else if (KEY_PRESS(0x35))	//5
			printf("5\n");
		else if (KEY_PRESS(0x36))	//6
			printf("6\n");
		else if (KEY_PRESS(0x37))	//7
			printf("7\n");
		else if (KEY_PRESS(0x38))	//8
			printf("8\n");
		else if (KEY_PRESS(0x39))	//9
			printf("9\n");
	}
	return 0;
}

这个代码的功能就是在按下键盘上方的数字（小数字键盘无效）时，在屏幕上打印一个对应的数字，注意全程没有使用scanf或getchar。

贪吃蛇所需要用到的win32库基本只涉及到这些，下篇博客将开始正式设计贪吃蛇游戏。

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