C语言设计的贪食蛇游戏软件.docx
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C语言设计的贪食蛇游戏软件
软件工程实践报告
题目名称:
贪食蛇游戏软件
姓名
专业
班级学号
同组人
指导教师
摘要
随着社会的发展,人们生活的步调日益加快,越来越多的人加入了全球化的世界。
人们不在拘泥于一小块天地。
加班,出差成了现代人不可避免的公务。
而此时一款可以随时随地娱乐的游戏成了必需品。
在手机和电脑成为人们日用品的社会,一款能在其上能便捷运行的游戏成为买家的参考点。
现在我们所要介绍的这一款游戏----贪吃蛇,就是满足以上要求而设计出来的,希望能给玩家带来娱乐。
贪吃蛇这一游戏简单易行,操作方便,娱乐性较强,吸引了不少人。
这一款游戏紧紧地抓住了人们的心理,虽然简单,却起乐无穷,在人们不断追求更多的欲望下,该游戏给人们带来了追逐的快感,以及成功后的满足感,对于一直处于高压下的现代人是很好的放松工具。
关键字:
turboc,结构体函数,蛇节模型
第一章前言--------------------------------------------------------1
第二章需求分析----------------------------------------------------1
第三章设计要求----------------------------------------------------2
3.1基本要求和提高要求-------------------------------------------2
第四章系统的组成--------------------------------------------------3
第五章概要设计----------------------------------------------------3
5.1程序初始化---------------------------------------------------3
5.2程序流程--------------------------------------------------------------------------------4
第六章详细设计------------------------------------------------------------------------------6
6.1对象模型设---------------------------------------------------6
6.2食物及蛇状态的初始化及食物的出现------------------------------96.3游戏运行中的设计思-------------------------------------------12
6.4设置游戏规则及结---------------------------------------------14
第七章调试及测试结果与分析----------------------------------------17
第八章结论--------------------------------------------------------18
参考文献-----------------------------------------------------------19
附录---------------------------------------------------------------19
第一章前言
C语言是在70年代初问世的。
一九七八年由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室正式发表了C语言。
早期的C语言主要是用于UNIX系统。
由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识,到了八十年代,C开始进入其它操作系统,并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到了广泛的使用。
成为当代最优秀的程序设计语言之一。
语言是一种结构化语言。
它层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护。
C语言的表现能力和处理能力极强。
它不仅具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构。
它还可以直接访问内存的物理地址,进行位(bit)一级的操作。
由于C语言实现了对硬件的编程操作,因此C语言集高级语言和低级语言的功能于一体。
既可用于系统软件的开发,也适合于应用软件的开发。
此外,C语言还具有效率高,可移植性强等特点。
因此广泛地移植到了各类各型计算机上,从而形成了多种版本的C语言。
因而越来越多的高等院校已经将C语言作为非计算机专业甚至计算机专业的必修课和选修课,C语言也成为了软件设计的首选语言之一。
本学期我们进行了软件工程实习活动,主要的任务就是运用所学的C语言知识,在turboc集成环境下制作一个小型贪食蛇应用程序,以达到熟悉和熟练运用C语言的目的,为将来的学习和工作打下良好的实践基础。
虽然贪食蛇游戏在我们日常生活中是很平常见,但作为很普通的一款小游戏,他却有着极强的生命力。
它的简单易行使之广泛的存在于电脑,手机,游戏机等载体上,加上变化无穷、引人入胜让它成为了一款受人喜欢的小游戏
第二章需求分析
项目背景和内容概要:
现在我们所要介绍的这一款游戏---贪吃蛇。
是个简单的小游戏,但却能给人以放松,让我们从繁重的日常生活中解脱出来。
而只有我们的身心得到了娱乐才能更好的投入到新的工作。
现在的人,不管是已经工作的,还是还未进入社会的学生,都面临着很大的压力,而这样一款能让我们随时随地都能享受的游戏,其魅力还是不可估量的。
·系统分析
1可行性分析
1。
1技术可行性
完全可以利用C语言来编程,在TC下也能顺利运行,可以说在技术这方面不会有大的问题。
1。
2经济可行性
可以说其经济利益将相当可观,随着手机和电脑的普及,这样的小游戏也将随着普及,到时候我们也可以静观其成。
1。
3操作可行性
对于这样一个简单易行的游戏,其操作不会有问题的,不论是怎样的平台都能很好的运行。
而用户也可以在其受益不浅。
2需求分析
游戏是人们生活中不可或缺的,一个人从小到大,真正伴随他成长的东西,游戏占有着很重要的地位。
不论是一个玩具,还是一个能和伙伴一起开心的小游戏,都是能给我们留下很多美好的回忆。
所以不论是什么样的游戏,只要它能迎合人们内心的某种需求,它的市场总会是好的。
第三章设计要求
具体的设计要求包括基本要求和提高要求
贪食蛇游戏的基本要求是在turboc集成环境下用C语言进行编译。
游戏规则:
1、蛇头不能咬蛇身--蛇头不能和蛇身发生碰撞,撞上就gameover,包括不能反方向运动
2、蛇头不能碰障碍--撞上就gameover,包括不能走出游戏区域
3、蛇吃了食物会增加长度,食物吃掉一个才会产生新的
4、蛇只有上下左右四个行走方向
提高要求是为了让界面看起来更大方和美观,并对吃下的豆子进行积分,当游戏结束时,界面出现“GAMEOVER”的提示
第四章系统的组成
系统的组成部分即程序模块结构:
1、初始化:
场景、外边框和蛇(初始化蛇的长度,初始化蛇的行走方向)
2、在场景中放置食物,吃完一个再出现下一个,吃一个食物蛇身增加一节,食物不能和障碍重合
3、蛇的运动,一节跟一节
4、行走中检测蛇头不能和障碍、蛇身碰撞,也不能超出游戏区域
5、键盘的监听,控制蛇的运动,及改变游戏状态
第五章概要设计
一、程序初始化:
1、全局变量的定义(初始化游戏的速度以及得分)
2、蛇结构体的定义,食物结构体的定义
3、图形界面的初始化(Init()函数)
游戏围墙的绘制(Draw()函数)
食物的出现(Gameplay()函数)
此次编译方法采用的是结构体定义编程,除了此方法还可以运用双向链表的方法制作贪食蛇游戏,但是因为编程复杂且不容易理解,所以未采用。
二、设计流程图
在游戏程序中,主任务0主要完成一些初始化的工作,开机画面的显示。
在任务2种一开始将屏幕清屏,然后绘制贪食蛇游戏的边界和计分状态,最后进入一个无限循环,在循环体中根据游戏者的按键进行相应的处理,详细流程图如下图所示:
Reset键暂停键
方向键
图1:
贪食蛇吃豆的任务流程图
蛇的动态显示建立在任务2,主要是不停的更新蛇的位置,另外每更新一次还需要判断蛇是否碰到边界,是否碰到自己身子,是否吃到豆子等。
其流程图如下图所示:
否
是
否
第六章详细设计
一、对象模型设计
1、寻找规律,建立对象模型:
首先从物理的角度来分析蛇得运动规律。
它是蠕动的,像水一样流动。
他有个特性就是身体的每一个点都经过他头部所在的点,他每一个时刻骨节所要运动的目的地是他前一个骨节所在的位置。
不难看出,其中的对象模型为
蛇,骨骼,骨节,头
抽象的接口为
蛇,骨骼,骨节,头,图中豆子
2、结构图:
接口结构图
骨骼骨骼
对象结构图
3、给接口添加行为:
图元(GraphicObject)
绘画:
进行图元自身的绘画操作
当前矩形:
得到图元当前所在的矩形,也可考虑使用region,这样使得对图元范围得描述更加具体。
骨节(Condyle)
前一个骨节:
提供前序访问
后一个骨节:
提供后序访问
流动:
进行骨节运动诡计得计算。
骨骼(Cadre)(管理骨节链)
得到头:
得到蛇头
得到尾:
得到蛇尾
新增骨节:
在骨节链中新增骨骼
删除骨节:
在骨节链中删掉指定骨节
头(head)
方向:
能够设定和访问当前运动方向。
蛇(Snake)
增长:
蛇进行自身得增长
4、完善模型,引入访问者模式
存在的问题:
当前是由具体的骨骼对象来负责图元的绘画以及处理流动的,而骨骼只是管理骨节,没有提供任何访问骨节的方法,我们应该怎样访问骨节呢?
比如我们要每个骨节画出自己的形态,我们可能会这样做。
在骨骼上提供一个绘画方法,然后通过遍历骨节链,调用每个骨节的绘画方法。
这样似乎可以解决问题。
那么,我们要进行骨节流动计算呢?
我们再在骨骼上提供流动方法,然后同样的遍历骨节,调用每个的流动方法。
我们要是加入统计骨节个数功能呢?
我们要是加入其他的需要遍历骨骼的方法呢?
……
这样做的缺点是什么?
相似的代码有多份
如果骨节的访问结构发生变化,后果会怎样?
有新功能需要遍历骨节链该怎么办?
这样会迫使我们拷贝代码。
解决办法,引入访问者模式:
新增加接口如下:
加入行为:
访问者:
(空,无方法,属性)
被访问者:
接受访问者
骨节访问者:
继承自访问者
访问骨节
5、完整的结构图:
二、食物及蛇状态的初始化及食物的出现
(一)、程序初始化
——————全局变量
全局变量:
是指在函数之外定义的变量,其作用范围是从定义位置开始到源文件结束为止,其间的函数
都可以使用
int a,b ;
f1(intc)
{
intd,e;
…
}
inti;
main()
{
intm,n;
…
}
全局变量a、b的作用范围,c的作用范围,d、e的作用范围
(二)、程序初始化
—————结构体的定义
蛇的结构体的定义:
每一节蛇坐标的表示蛇移动方向的表示蛇生命的表示蛇节数的表示
食物结构体的定义:
食物的坐标的表示食物有无的表示
(三)、程序初始化
—————图形界面的初始化
intgd=DETECT,gm;
initgraph(&gd,&gm,”c:
\\Win-TC”);
(四)、游戏边框的绘制(Draw函数)
开始画面,左上角坐标为(50,40)
右下角坐标为(610,460)的围墙
库函数rectangle(left,top,right,bottom);
(50,40)
(610,460)
(60,50)
(600,450)
9
(五)、Gameplay()函数:
———结构体变量的使用
需要出现新食物:
food。
yes=1;/*1表示需要出现、0表示已存在*/
蛇的状态:
snake。
life=0;/*0表示活着、1表示死亡*/
蛇默认(初始)运动方向:
snake。
direction=?
;
蛇的默认(初始)节数:
snake。
node=2;
蛇的默认(初始)坐标:
snake。
x[0]=?
;snake。
y[0]=?
;/*蛇头*/
snake。
x[1]=90;snake。
y[1]=100;/*蛇身*/
注意结构体变量成员的引用格式:
<结构体变量>。
<成员>
(六)、Gameplay()函数:
—————食物的出现
判断是否需要出现食物——判断food。
yes的值
1:
/*需要出现新食物*/
随机产生食物坐标,并使坐标能被十整除
/*食物随机出现后必须让食物能够在整格内,这样才可以让蛇吃到*/
改变food。
yes的状态:
0:
/*显示食物*/
画出食物
蛇的运动:
先自由移动,用方向键控制蛇的方向。
三、游戏运行中的设计思想:
1、蛇自由移动:
在没有任何按键的时候,蛇按照初始方向向前移动;
2、方向键控制蛇的移动方向:
用方向键控制蛇结构体里面的方向成员。
同时如果不出现蛇死亡或者按ESC键,我们可以永远玩游戏。
永远玩游戏这里将用到一个什么语句?
永循环
while
(1)
while(bioskey
(1)==0)表示无键盘输入
Gameplay()程序结构
while
(1)
{
while(bioskey
(1)==0)
{
蛇身、蛇头坐标的改变
画出蛇,并使蛇运动
} /*endwhile(!
bioskey
(1))*/
监听方向键及ESC键
} /*endwhile*/
判断是否需要出现食物,并进行相应的操作
食物及蛇状态的初始化
3、蛇的移动
移动的思想:
(1)蛇身、蛇头坐标的改变
蛇身:
将蛇的第二节在屏幕中的坐标移动到第一
节,第三节中的坐标节移动到第二节……
蛇头:
随着方向键走。
(2)蛇向前运动:
画出蛇,延时(gamespeed),并用用背景色去除
蛇的最后一节
4、蛇的坐标改变
for(i=snake。
node-1;i>0;i--)
{
snake。
x[i]=snake。
x[i-1];
snake。
y[i]=snake。
y[i-1];
}
5、方向键的表示
上 下 左 右
UP DOWN LEFT RIGHT
1 2 3 4
6、如果蛇结构体的方向成员为
1:
snake。
y[0]-=10;
2:
……………
3:
……………
4:
……………
7、蛇向前运动
画蛇(for)
delay(gamespeed);
用背景色去除蛇的最后一结:
(1)接受按键:
key=bioskey(0);
(2)按ESC键退出游戏
(3)方向键改变蛇的结构体方向成员
如果key==UP&&snake。
direction!
=2:
snake。
direction=1;
………依此………。
。
类推…………………………
(二)、方向键控制蛇的移动
四、设置游戏规则
1、判断蛇是否撞击自己,如果撞击自己游戏就结束(调用gameover()函数,在程序外面定义gameover()函数,同时蛇的生命成员为1;
2、判断蛇是否撞击墙壁,如果撞击墙边游戏就结束(调用gameover()函数),同时蛇的生命成员为1;
3、判断蛇是否吃到食物,如果吃到食物,先把食物擦除,蛇长度加1,食物的判断变量food。
yes=1,分数加10,输出分数(调用显示分数函数printscore(),在程序外面定义printscore()函数);
判断蛇是否撞击自己
for(i=3;i node;i++) { if(snake。 x[i]==snake。 x[0]&&snake。 y[i]==snake。 y[0]) { GameOver(); snake。 life=1; break; } } 判断蛇是否撞击墙壁 判断蛇头坐标是否撞击墙壁 若撞击,调用GameOver(); 并将蛇的状态设置为1 判断蛇是否吃到食物 判断蛇头与食物坐标是否相同 相同: 擦除食物 蛇的身体长一节 改变food。 yes的状态 score增加10 输出新得分: PrScore(); Gameover()函数 使用到的库函数: cleardevice() /*图形模式下清除屏幕上的内容*/ settextstyle(); /*设置图形模式下字符显示的字体、方向和大小*/ outtextxy(); /*图形模式下在x,y坐标位置显示一行字符串*/ Printscore()函数 用到的库函数: setfillstyle(pattern,color); /*设置填充模式和填充颜色*/ bar(left,top,right,bottom); /*画矩形,并填充矩形内部区域*/用于分数的底色*/ setcolor(6); /*用于分数的底色*/ settextstyle(0,0,2); sprintf(str,“score: %d”,score); /*把要输出的字符转移给字符数组str(str要先定义)*/ outtextxy(55,20,str); /*输出分数*/ Gameplay() { 食物及蛇状态的初始化 Printscore() while (1) { while(bioskey (1)==0) { 判断是否需要出现食物 蛇身、蛇头坐标的改变 判断蛇是否撞击自己 判断蛇是否撞击墙壁 if(snake。 life==1)break; 判断蛇是否吃到食物 画出蛇,并使蛇运动 }/*endwhile(! bioskey (1))*/ 监听方向键及ESC键 } /*endwhile (1)*/ } 第七章调试及测试结果与分析 调试(debugging)是指去掉程序中的错误(通常被称为bugs)的过程。 一个错误可能非常简单,例如拼错一个单词或者漏掉一个分号;也可能比较复杂,例如使用一个指向并不存在的地址的指针。 无论错误的复杂程度如何,掌握正确的调试方法都能使程序员受益匪浅。 运行贪食蛇程序时会有多种原因使它不能运行,这些原因可以分为以下4种基本类型: (1)程序中有死循环; (2)程序运行的时间比所期望的长; (3)程序在等待某些输入信息,并且直到输入正确后才会继续运行; (4)程序设计的目的就是为了延迟一段时间,或者暂停执行。 在讨论了因未知原因而挂起的程序的调试技巧后,将逐个分析上述的每种情况。 调试那些因未知原因而不能运行的程序是非常困难的。 可能花费了很长的时间编写一个程序,并努力确保每条代码都准确无误,也可能只是在一个原来运行良好的程序上作了一个很小的修改,然而,当运行程序时屏幕上却什么也没有显示。 有时能得到一个错误的结果,或者部分结果,面对长长的源代码,刚刚开始根本不知道错在哪里。 在开始调试贪食蛇程序时,首先检查一下程序结构,然后再按执行顺序依次查看程序的各个部分,看看它们是否能正确运行。 在此次设计中,主程序包含的3个函数调用——int()、draw()和gameplay(),在调试时,先检查函数int()是否把控制权返回给了主程序。 为此,在调用函数int()的语句后面加上exit()命令,也可以用注释符把对函数draw()和gameplay()的调用括起来,然后重新编译并运行这个程序。 注意: 通过调试程序(debugger)也可以做到这一点,然而上述方法是一种很传统的调试方法。 调试程序是一个程序,它的作用是让程序员能够观察程序的运行情况、程序的当前运行行号、变量的值,等等。 此时将看到函数int()是否将控制权返回给了主程序——如果该程序运行并退出,可以判断是程序的其它部分使程序挂起。 可以用这种方法测试程序的每一部分,直到发现使程序挂起的那一部分,然后集中精力修改相应的函数。 有时,情况会更复杂一些。 例如,使程序挂起的函数本身是完全正常的,问题可能出在该函数从别的地方得到了一些错误的数据。 这时,你就要检查该函数所接受的所有的值,并找出是哪些值导致了错误操作。 此次设计运行程序出现过死循环的现象,机器将无数次地执行同一段代码。 这是因为程序进行循环的判断条件永远为真,或者使程序退出循环的判断条件永远为假。 修改判断条件后即正确运行。 在调试游戏速度的时候,曾经一运行程序画面就直接跳至“gameover”,经过带入法测试,发现是运行速度的数值给的过小,加大数值后逐运行正常。 技巧: 监视函数是调试程序的出色功能之一。 还有就是带入法,用于判断某部分函数逻辑的对错。 第八章结论 在刚刚拿到课程设计题目的时候,原本以为贪食蛇这么一款已经深入人心的老游戏会比较容易做,但真正开始做的时候才发现不是那么简单。 在编码的时候遇到了不少困难,其中有粗心导致的输入错误,也有程序逻辑上出现的错误
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- 关 键 词:
- 语言 设计 贪食 游戏软件