C语言FlappyBird飞扬的小鸟实现开发流程

C/C++
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2023-06-12
C语言编译器之一，GCC
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C++ IO设备读写功能实现详解
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  • 前言
  • 打印上下边界
  • Linux 环境下光标定位
  • Windows 环境下光标定位
  • 打印小鸟
  • 小鸟移动
  • 打印墙体
  • 检测碰撞
  • Flappy bird 实践练习

前言

《flappy bird》是一款由来自越南的独立游戏开发者Dong Nguyen所开发的作品，游戏于2013年5月24日上线，并在2014年2月突然暴红。2014年2月，《Flappy Bird》被开发者本人从苹果及谷歌应用商店撤下。2014年8月份正式回归APP Store，正式加入Flappy迷们期待已久的多人对战模式。游戏中玩家必须控制一只小鸟，跨越由各种不同长度水管所组成的障碍。

通过游戏开发可以做到

1）在游戏窗口中显示从右向左运动的障碍物，显示三根柱子墙；

2）用户使用空格键控制小鸟向上移动，以不碰到障碍物为准，即需要从柱子墙的缝隙中穿行，确保随机产生的障碍物之间的缝隙大小可以足够小鸟通过；

3）在没有用户按键操作情况下，小鸟受重力影响会自行下落；

4）进行小鸟与障碍物的碰撞检测，如果没有碰到，则给游戏者加 1 分。

5）如果小鸟碰到障碍物或者超出游戏画面的上下边界，则游戏结束。

​

使用空格键控制小鸟向上移动，在没有用户按键操作情况下，小鸟受重力影响会自行下落。如果小鸟碰到障碍物或者超出游戏画面的上下边界，则游戏结束。

打印上下边界

Linux 环境下光标定位

学会在 Linux 环境中光标定位，在屏幕上在不同的位置，打印出不同的内容。

光标报告的格式是: 0x1B [行坐标;列坐标]。

//x 为行坐标 ，y 为列坐标
printf ( "%c[%d;%df" ,0x1B,y,x);

Windows 环境下光标定位

在 Windows 环境中,光标定位的方法有所不同,引入 windows.h 头文件，以下所使用的到的结构体或者函数均在存在于该头文件。

首先需要使用到 windows.h 中的 COORD 结构体,其定义为，

typedef struct _COORD {
SHORT X; // horizontal coordinate
SHORT Y; // vertical coordinate
} COORD;

再通过 GetStdHandle() 获得标准输出设备句柄 HANDLE；

HANDLE hp = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

最后通过 SetConsoleCursorPosition() 设置控制台光标位置。

//变量 pos 为 COORD 结构体对象
SetConsoleCursorPosition(hp, pos);

现在，我们可以在不同环境中，在不同位置进行打印输出。

代码

#include <stdio.h>
#define BOOTEM //下边界的高度
#define DISTANCE //两个墙体之间的距离
#define WIDTH //墙体宽度
#define BLANK //上下墙体之间的距离
/**********Begin**********/
//光标定位
void gotoxy(int x, int y){
 
     printf("%c[%d;%df",x1B, y, x);
}
//函数功能：显示上下边界和分数
void begin(){
    system("clear");
    //打印上边界
    gotoxy(, 0);
    printf("\n==========================\n");
    //打印下边界
    gotoxy(, BOOTEM);
    printf("\n==========================");
}
/**********End**********/
int main()
{
	begin();
	return;
}

打印小鸟

代码

#include "./head.h"
typedef struct COORD {
short X; // horizontal coordinate
short Y; // vertical coordinate
} COORD;
typedef struct bird
{
    COORD pos;
    int score;
} BIRD;
//函数功能：显示小鸟
void prtBird(BIRD *bird){
    /**********Begin**********/
    void prtBird(BIRD *bird)
   {
    gotoxy(bird->pos.X, bird->pos.Y);
    printf("O^^");
    fflush(stdout);
   }
    /**********End**********/
    //linux环境printf频繁偶尔会在缓存中不会立即打印，fflush函数可以清空缓存并立即打印
    fflush(stdout);
}
int main()
{
	BIRD bird = {{, 13}, 0};//小鸟的初始位置
	begin();
	prtBird(&bird);
	return;
}

小鸟移动

代码

#include "./head.h"
//EVALUATING 宏定义 为 评测模式  0 为命令行模式
#define EVALUATING
//函数功能：检测键盘输入
//有输入值时，该函数返回 ，没有输入时，该函数返回 0
int kbhit()
{
	struct termios oldt, newt; 
	int ch; 
	int oldf; 
	tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt); 
	newt = oldt; 
	newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO); 
	tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt); 
	oldf = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL,); 
	fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oldf | O_NONBLOCK); 
	ch = getchar(); 
	tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt); 
	fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oldf); 
	if(ch != EOF) { 
    	ungetc(ch, stdin); 
    	return; 
	} 
	return; 
}
//函数功能：移动小鸟
void moveBird(BIRD *bird){
	/**********Begin**********/
     /**********Begin**********/
      char ch;  
    //下面两行代码  作用是覆盖上次打印出来的小鸟位置，如果不加的话 会显示残影  
    gotoxy(bird->pos.X, bird->pos.Y);  
    printf("     ");
    if (kbhit()) {  
        ch = getchar();  
        if (ch == ' ') {  
            bird->pos.Y--;//向上移动  
        }  
    }  
    else {  
        bird->pos.Y++;//向下移动  
    }
	/**********End**********/
}
int main()
{
	begin();
	BIRD bird = {{, 13}, 0};//小鸟的初始位置
	//EVALUATING 宏定义 为评测模式  0 为命令行模式
 	if(EVALUATING){
		int cnt=;// 请忽略 辅助评测 无实际意义 
    	while(cnt--){
			prtBird(&bird);
			usleep();
			moveBird(&bird);
   		}
	}else{
		while(){
		prtBird(&bird);
		usleep();
		moveBird(&bird);
    	}
	}
	return;
}

打印墙体

我们使用链表来存放墙体，链表是一种常用的数据结构，由若干个结点组成，每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

typedef struct wall{
COORD pos;
struct wall *next;//指向下一链表
}WALL;

在这里我们要注意变量的生存周期，如果函数将变量内存地址存放在栈区的时候，当创建该变量的函数结束时，其内部创建在栈区的地址将被释放。

因此我们需要将结点申请在堆区，在 C 语言中，我们可以通过 malloc() 函数申请堆区，例如。

WALL *wall = (WALL *)malloc(sizeof(WALL)); 

当该变量不需要使用的时候，使用 free() 函数将其地址空间释放。

free(wall);

第 1 行和第 BOOTEM 行是上下边界，从第 2 行开始打印墙体，其中上下墙体间隔 BLANK 行。DISTANCE 为相邻两个墙体的间距，WIDTH 为墙体的宽度。

#define BOOTEM 26 //下边界的高度
#define DISTANCE 10 //两个墙体之间的距离
#define WIDTH 5 //墙体宽度
#define BLANK 10 //上下墙体之间的距离

墙体样式为，

prtNode(p, "*"); 

代码

#include "./head.h"
//EVALUATING 宏定义 为 评测模式  0 为命令行模式
#define EVALUATING
typedef struct wall{
	COORD pos;
	struct wall *next;
}WALL;
/**********Begin**********/
 //创建节点
WALL *createWall(int x, int y){
    //首先生成一个节点
    WALL *wall = (WALL *)malloc(sizeof(WALL));
    if(wall == NULL) return NULL;
    wall->pos.X = x;
    wall->pos.Y = y;
    wall->next = NULL;
    return wall;
}
//遍历链表
WALL *lastNode(WALL *wall){
    WALL *p = wall;
    if(wall == NULL) return NULL;
    while(p->next){
        p = p->next;
    }
    return p;
}
//创建链表
WALL *createLink(){
    //生成一个随机数，作为上半部分墙体的高度
    srand();
    //生成随机值，当rd等于或等于1时，给其赋值2
    int rd = rand() % (BOOTEM /);
    if(rd ==||rd==0) rd = 2;
    //初始化一个节点
    WALL *wall = createWall(, rd);
    WALL *temp, *p;
    for(int i =; i <= 2; i ++){
        //生成随机值，当rd等于或等于1时，给其赋值2
        rd = rand() % (BOOTEM /);
        if(rd ==||rd==0) rd = 2;
        p = lastNode(wall);//找到了链表的尾节点
        //创建节点
        temp = createWall(p->pos.X + DISTANCE + WIDTH *, rd);
        p->next = temp;//尾插法
    }
    return wall;
}
//销毁链表
void deleteLink(WALL *wall){
    WALL *p, *q;
    p = q = wall;
    if(wall != NULL){
        while(p->next != NULL){
            q = p->next;
            p->next = q->next;
            free(q);
        }
    }
    free(wall);//free(p);
}
//打印单个墙体
void prtNode(WALL *node, char ch[]){
    if(node == NULL) return ;
    int i, j;
    //上半部分墙体，第一行是上边界，从第行开始打印
    for(i =; i <= node->pos.Y; i ++){
        gotoxy(node->pos.X, i);
        for(j =; j <= WIDTH; j ++){
            printf("%s", ch);
        }
    }
    //下半部分墙体 第BOOTEM行是下边界，此处 BOOTEM - 避免墙体覆盖边界
    for(i = node->pos.Y + BLANK; i < BOOTEM -; i ++){
        gotoxy(node->pos.X, i);
        for(j =; j <= WIDTH; j ++){
            printf("%s", ch);
        }
    }
}
//打印整个墙体
void prtWall(WALL *wall){
    if(wall == NULL) return ;
    WALL *p = wall;
    while(p){
        prtNode(p, "*");
        p = p->next;
    }
}
int main()
{
	begin();
	BIRD bird = {{, 13}, 0};//小鸟的初始位置
	WALL *wall= createLink();//链表生成墙体
	prtWall(wall);
	//EVALUATING 宏定义 为评测模式  0 为命令行模式
 	if(EVALUATING){
		int cnt=;// 请忽略 辅助评测 无实际意义 
    	while(cnt--){
			prtBird(&bird);
			usleep();
			moveBird(&bird);
   		}
	}else{
		while(){
			prtBird(&bird);
			usleep();
			moveBird(&bird);
    	}
	}
    deleteLink(wall);
	return;
}

检测碰撞

当 justHead() 函数没有检测到碰撞时，返回 0，当检测到碰撞时，返回 1。

当小鸟与上下边界发生碰撞时，

//与上下边界发生碰撞
if(bird->pos.Y <= 0 || bird->pos.Y >= BOOTEM)

当小鸟与墙体发生碰撞时，

//小鸟与墙体发生碰撞
bird->pos.X >= wall->pos.X && bird->pos.X <= wall->pos.X+ WIDTH

代码

#include "./head.h"
//EVALUATING 宏定义 为 评测模式  0 为命令行模式
#define EVALUATING
//监测小鸟碰撞
int justHead(WALL *wall, BIRD *bird){
    if(wall == NULL) return -;
    //与上下边界发生碰撞
    if(bird->pos.Y <= || bird->pos.Y >= BOOTEM) return 1;
    //小鸟与墙体发生碰撞
    if(bird->pos.X  >= wall->pos.X && bird->pos.X <= wall->pos.X+ WIDTH){
        if(bird->pos.Y <= wall->pos.Y || bird->pos.Y >= wall->pos.Y + BLANK){
            return;
        }
    }
    return;
} 
int main()
{
	begin();
	BIRD bird = {{, 13}, 0};//小鸟的初始位置
	WALL *wall= createLink();//链表生成墙体
	prtWall(wall);
	//EVALUATING 宏定义 为评测模式  0 为命令行模式
 	if(EVALUATING){
		int cnt=;// 请忽略 辅助评测 无实际意义 
    	while(cnt--&&justHead(wall,&bird)==){
			prtBird(&bird);
			usleep();
			moveBird(&bird);
			wall = moveWall(wall,&bird);
   		}
	}else{
		while(justHead(wall,&bird)==){
 
			prtBird(&bird);
			usleep();
			moveBird(&bird);
            wall = moveWall(wall,&bird);
    	}
	}
    deleteLink(wall);
	return;
}

Flappy bird 实践练习

代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <curses.h>
#include <time.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h> 
#include <fcntl.h>
#include <stdbool.h>
#define DIS
#define BLAN   //上下两部分柱子墙之间的缝隙
typedef struct COORD {
short X; // horizontal coordinate
short Y; // vertical coordinate
} COORD;
typedef struct bird
{
    COORD pos;
    int score;
} BIRD;
//bool SetConsoleColor(unsigned int wAttributes); //设置颜色
void Gotoxy(int x, int y);//定位光标
bool SetConsoleColor(int back,int front); //设置颜色
void CheckWall(COORD wall[]);//显示柱子墙体
void PrtBird(BIRD *bird);//显示小鸟
int CheckWin(COORD *wall, BIRD *bird);//检测小鸟是否碰到墙体或者超出上下边界
void Begin(BIRD *bird);//显示上下边界和分数
int SelectMode();  //选择模式
int kbhit()
{
    struct termios oldt, newt; 
    int ch; 
    int oldf; 
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt); 
    newt = oldt; 
    newt.c_lflag &= ~(ICANON | ECHO); 
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &newt); 
    oldf = fcntl(STDIN_FILENO, F_GETFL,); 
    fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oldf | O_NONBLOCK); 
    ch = getchar(); 
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &oldt); 
    fcntl(STDIN_FILENO, F_SETFL, oldf); 
    printf("%c\n",ch);
    if(ch != EOF) { 
        ungetc(ch, stdin); 
        return; 
    } 
    return; 
}
//主函数
int main(int argc, char* argv[])
{
    BIRD bird = {{, 13}, 0};//小鸟的初始位置
    COORD wall[] = {{40, 10},{60, 6},{80, 8}}; //柱子的初始位置和高度
    int i;
    char ch;
    int gameMode =;
    gameMode = SelectMode();
    if(gameMode==) //用于评测
    {
        int count =;
        while (count <)      //游戏循环执行
        {        
          Begin(&bird); //清屏并显示上下边界和分数
          PrtBird(&bird);//显示小鸟
          CheckWall(wall);//显示柱子墙
          ch = getchar();//输入的字符存入ch
          printf("%c",ch);
          if (ch == 'u')//输入的是u
            {
                bird.pos.Y -=; //小鸟向上移动一格
            }
            if (ch == 'd')//输入的是d
            {
                bird.pos.Y +=; //小鸟向下移动一格
          }
          for (i=; i<3; ++i)
          {
            wall[i].X--; //柱子墙向左移动一格
          }
         if(CheckWin(wall, &bird)==)
            {
                printf("Bird Lose!");
                return;
            }
            count++;
        }
        printf("Bird Win!");
        return;
    }
    while (CheckWin(wall, &bird))
    {
        Begin(&bird); //清屏并显示上下边界和分数
        PrtBird(&bird);//显示小鸟
        CheckWall(wall);//显示柱子墙
        usleep();
        if (kbhit()) //检测到有键盘输入
        {
            ch = getchar();//输入的字符存入ch
            printf("%c",ch);
            if (ch == ' ')//输入的是空格
            {
                bird.pos.Y -=; //小鸟向上移动一格
            }
        }        
        else //未检测到键盘输入
        {
            bird.pos.Y +=;//小鸟向下移动一格
        }
        for (i=; i<3; ++i)
        {
            wall[i].X--; //柱子墙向做移动一格
        }
    }
    return;
}
int SelectMode()
{
    printf(" 请选择模式：\n.评测模式\n 2.自由体验游戏\n");
    int mode;
    while(scanf("%d", &mode))
    {
        if (mode != && mode != 2)
        {
            printf(" 输入数据有误，请重新输入！\n\n 请选择模式：\n.评测模式\n 2.自由体验游戏\n");
            continue;
        }
        else return mode;
    }
    return;
}
//函数功能：定位光标
void Gotoxy(int x, int y)//void Gotoxy(COORD pos)
{
printf ( "%c[%d;%df" ,x1B,y,x);
}
//函数功能：设置颜色
bool SetConsoleColor(int back,int front)
{
    printf("\[%dm",(front));
    return TRUE; 
}
//函数功能：显示柱子墙体
void CheckWall(COORD wall[])
{
    int i;
    srand(time());
    COORD temp = {wall[].X + DIS, rand() % 13 + 5};//随机产生一个新的柱子
    if (wall[].X < 10)  //超出预设的左边界
    {    //最左侧的柱子墙消失，第二个柱子变成第一个,第三个柱子变成第二个,新产生的柱子变成第三个
        /********** Begin **********/
        wall[] = wall[1];//最左侧的柱子墙消失，第二个柱子变成第一个
        wall[] = wall[2];//第三个柱子变成第二个
        wall[] = temp;   //新产生的柱子变成第三个
        /********** End **********/
    }
    SetConsoleColor(,31); //设置黑色背景，亮红色前景
    for (i=; i<3; ++i)//每次显示三个柱子墙
    {
        //显示上半部分柱子墙
        temp.X = wall[i].X +;//向右缩进一格显示图案
        for (temp.Y=; temp.Y<wall[i].Y; temp.Y++)//从第2行开始显示
        {
            Gotoxy(temp.X, temp.Y);
            printf("■■■■■■");
        }
        temp.X--;//向左移动一格显示图案
        Gotoxy(temp.X, temp.Y);
        printf("■■■■■■■■");
        //显示下半部分柱子墙
        temp.Y += BLAN;
        Gotoxy(temp.X, temp.Y);
        printf("■■■■■■■■");
        temp.X++; //向右缩进一格显示图案
        temp.Y++; //在下一行显示下面的图案
        for (; (temp.Y)<; temp.Y++)//一直显示到第25行
        {
            Gotoxy(temp.X, temp.Y);
            printf("■■■■■■");
        }
    }
    Gotoxy(, 26);
    printf("\n");//第行显示分数
}
//函数功能：显示小鸟
void PrtBird(BIRD *bird)
{
    SetConsoleColor(,33); //设置黑色背景，亮黄色前景
    Gotoxy(bird->pos.X, bird->pos.Y);
    printf("o->");
}
//函数功能：检测小鸟是否碰到墙体或者超出上下边界，是则返回，否则分数加1并返回1
int CheckWin(COORD *wall, BIRD *bird)
{  
    /********** Begin **********/
    if (bird->pos.X >= wall->X) //小鸟的横坐标进入柱子坐标范围
    {
        if (bird->pos.Y <= wall->Y || bird->pos.Y >= wall->Y + BLAN) 
        {
            return; //小鸟的纵坐标碰到上下柱子，则返回0
        }
    }
    if (bird->pos.Y < || bird->pos.Y > 26) 
    {
        return; //小鸟的位置超出上下边界，则返回0
    }
    (bird->score)++; //分数加
    return;
    /********** End **********/
}
//函数功能：显示上下边界和分数
void Begin(BIRD *bird)
{
    system("clear");    
    Gotoxy(, 26); //第26行显示下边界
printf("=========================================================="
"================================Bottom");
Gotoxy(, 1); //第1行显示上边界
printf("=========================================================="
"================================Top");
    SetConsoleColor(,33);//设置黑色背景，亮黄色前景
    printf("\n%d", bird->score);//第1行显示分数
}

最后在liunx环境下即可完成游戏

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