2048C++（2）
东门玺
制作大型2048
#include <time.h> /* 包含设定随机数种子所需要的time()函数 */
#include <stdio.h> /* 包含C的IO读写功能 */
#include <stdlib.h> /* 包含C标准库的功能 */
#ifdef _WIN32
/* 包含Windows平台相关函数，包括控制台界面清屏及光标设定等功能 */
#include <conio.h>
#include <windows.h>
#include <io.h>
#include <direct.h>
#include <Shlobj.h>
#else
/* 包含Linux平台相关函数，包括控制台界面清屏及光标设定等功能 */
#include <termio.h>
#include <unistd.h>
#include <bits/signum.h>
#include <signal.h>
#define KEY_CODE_UP 0x41
#define KEY_CODE_DOWN 0x42
#define KEY_CODE_LEFT 0x44
#define KEY_CODE_RIGHT 0x43
#define KEY_CODE_QUIT 0x71
struct termios old_config; /* linux下终端属性配置备份 */
#endif
static char config_path[4096] = {0}; /* 配置文件路径 */
static void init_game(); /* 初始化游戏 */
static void loop_game(); /* 游戏循环 */
static void reset_game(); /* 重置游戏 */
static void release_game(int signal); /* 释放游戏 */
static int read_keyboard();
static void move_left(); /* 左移 */
static void move_right(); /* 右移 */
static void move_up(); /* 上移 */
static void move_down(); /* 下移 */
static void add_rand_num(); /* 生成随机数，本程序中仅生成2或4，概率之比设为9:1 */
static void check_game_over(); /* 检测是否输掉游戏，设定游戏结束标志 */
static int get_null_count(); /* 获取游戏面板上空位置数量 */
static void clear_screen(); /* 清屏 */
static void refresh_show(); /* 刷新界面显示 */
static int board[4][4]; /* 游戏数字面板，抽象为二维数组 */
static int score; /* 游戏得分 */
static int best; /* 游戏最高分 */
static int if_need_add_num; /* 是否需要生成随机数标志，1表示需要，0表示不需要 */
static int if_game_over; /* 是否游戏结束标志，1表示游戏结束，0表示正常 */
static int if_prepare_exit; /* 是否准备退出游戏，1表示是，0表示否 */
/* main函数 函数定义 */
int main(int argc, char *argv[]) {
init_game();
loop_game();
release_game(0);
return 0;
}
/* 读取键盘 函数定义 */
int read_keyboard() {
#ifdef _WIN32
return _getch();
#else
int key_code;
if (read(0, &key_code, 1) < 0) {
return -1;
}
return key_code;
#endif
}
/* 开始游戏 函数定义 */
void loop_game() {
while (1) {
int cmd = read_keyboard(); /* 接收标准输入流字符命令 */
/* 判断是否准备退出游戏 */
if (if_prepare_exit) {
if (cmd == 'y' || cmd == 'Y') {
/* 退出游戏，清屏后退出 */
clear_screen();
return;
} else if (cmd == 'n' || cmd == 'N') {
/* 取消退出 */
if_prepare_exit = 0;
refresh_show();
continue;
} else {
continue;
}
}
/* 判断是否已经输掉游戏 */
if (if_game_over) {
if (cmd == 'y' || cmd == 'Y') {
/* 重玩游戏 */
reset_game();
continue;
} else if (cmd == 'n' || cmd == 'N') {
/* 退出游戏，清屏后退出 */
clear_screen();
return;
} else {
continue;
}
}
if_need_add_num = 0; /* 先设定不默认需要生成随机数，需要时再设定为1 */
#ifdef _WIN32
/* 命令解析，w，s，a，d字符代表上下左右命令，q代表退出 */
switch (cmd) {
case 'a':
case 75:move_left();
break;
case 's':
case 80:move_down();
break;
case 'w':
case 72:move_up();
break;
case 'd':
case 77:move_right();
break;
case 'q':
case 27:if_prepare_exit = 1;
break;
default:continue;
}
#else
/* 命令解析，上下左右箭头代表上下左右命令，q代表退出 */
switch (cmd) {
case 'a':
case KEY_CODE_LEFT:move_left();
break;
case 's':
case KEY_CODE_DOWN:move_down();
break;
case 'w':
case KEY_CODE_UP:move_up();
break;
case 'd':
case KEY_CODE_RIGHT:move_right();
break;
case KEY_CODE_QUIT:if_prepare_exit = 1;
break;
default:continue;
}
#endif
/* 打破得分纪录 */
if (score > best) {
best = score;
FILE *fp = fopen(config_path, "w");
if (fp) {
fwrite(&best, sizeof(best), 1, fp);
fclose(fp);
}
}
/* 默认为需要生成随机数时也同时需要刷新显示，反之亦然 */
if (if_need_add_num) {
add_rand_num();
refresh_show();
} else if (if_prepare_exit) {
refresh_show();
}
}
}
/* 重置游戏 函数定义 */
void reset_game() {
score = 0;
if_need_add_num = 1;
if_game_over = 0;
if_prepare_exit = 0;
/* 了解到游戏初始化时出现的两个数一定会有个2，所以先随机生成一个2，其他均为0 */
int n = rand() % 16;
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j;
for (j = 0; j < 4; ++j) {
board[i][j] = (n-- == 0 ? 2 : 0);
}
}
/* 前面已经生成了一个2，这里再生成一个随机的2或者4，概率之比9:1 */
add_rand_num();
/* 在这里刷新界面并显示的时候，界面上已经默认出现了两个数字，其他的都为空（值为0） */
refresh_show();
}
/* 生成随机数 函数定义 */
void add_rand_num() {
srand((unsigned int) time(0));
int n = rand() % get_null_count(); /* 确定在何处空位置生成随机数 */
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j;
for (j = 0; j < 4; ++j) {
/* 定位待生成的位置 */
if (board[i][j] == 0 && n-- == 0) {
board[i][j] = (rand() % 10 ? 2 : 4); /* 生成数字2或4，生成概率为9:1 */
return;
}
}
}
}
/* 获取空位置数量 函数定义 */
int get_null_count() {
int n = 0;
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j;
for (j = 0; j < 4; ++j) {
board[i][j] == 0 ? ++n : 1;
}
}
return n;
}
/* 检查游戏是否结束 函数定义 */
void check_game_over() {
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j;
for (j = 0; j < 3; ++j) {
/* 横向和纵向比较挨着的两个元素是否相等，若有相等则游戏不结束 */
if (board[i][j] == board[i][j + 1] || board[j][i] == board[j + 1][i]) {
if_game_over = 0;
return;
}
}
}
if_game_over = 1;
}
/*
* 如下四个函数，实现上下左右移动时数字面板的变化算法
* 左和右移动的本质一样，区别仅仅是列项的遍历方向相反
* 上和下移动的本质一样，区别仅仅是行项的遍历方向相反
* 左和上移动的本质也一样，区别仅仅是遍历时行和列互换
*/
/* 左移 函数定义 */
void move_left() {
/* 变量i用来遍历行项的下标，并且在移动时所有行相互独立，互不影响 */
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
/* 变量j为列下标，变量k为待比较（合并）项的下标，循环进入时k<j */
int j, k;
for (j = 1, k = 0; j < 4; ++j) {
if (board[i][j] > 0) /* 找出k后面第一个不为空的项，下标为j，之后分三种情况 */
{
if (board[i][k] == board[i][j]) {
/* 情况1：k项和j项相等，此时合并方块并计分 */
score += board[i][k++] *= 2;
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1; /* 需要生成随机数和刷新界面 */
} else if (board[i][k] == 0) {
/* 情况2：k项为空，则把j项赋值给k项，相当于j方块移动到k方块 */
board[i][k] = board[i][j];
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else {
/* 情况3：k项不为空，且和j项不相等，此时把j项赋值给k+1项，相当于移动到k+1的位置 */
board[i][++k] = board[i][j];
if (j != k) {
/* 判断j项和k项是否原先就挨在一起，若不是则把j项赋值为空（值为0） */
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1;
}
}
}
}
}
}
/* 右移 函数定义 */
void move_right() {
/* 仿照左移操作，区别仅仅是j和k都反向遍历 */
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j, k;
for (j = 2, k = 3; j >= 0; --j) {
if (board[i][j] > 0) {
if (board[i][k] == board[i][j]) {
score += board[i][k--] *= 2;
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else if (board[i][k] == 0) {
board[i][k] = board[i][j];
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else {
board[i][--k] = board[i][j];
if (j != k) {
board[i][j] = 0;
if_need_add_num = 1;
}
}
}
}
}
}
/* 上移 函数定义 */
void move_up() {
/* 仿照左移操作，区别仅仅是行列互换后遍历 */
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j, k;
for (j = 1, k = 0; j < 4; ++j) {
if (board[j][i] > 0) {
if (board[k][i] == board[j][i]) {
score += board[k++][i] *= 2;
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else if (board[k][i] == 0) {
board[k][i] = board[j][i];
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else {
board[++k][i] = board[j][i];
if (j != k) {
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
}
}
}
}
}
}
/* 下移 函数定义 */
void move_down() {
/* 仿照左移操作，区别仅仅是行列互换后遍历，且j和k都反向遍历 */
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
int j, k;
for (j = 2, k = 3; j >= 0; --j) {
if (board[j][i] > 0) {
if (board[k][i] == board[j][i]) {
score += board[k--][i] *= 2;
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else if (board[k][i] == 0) {
board[k][i] = board[j][i];
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
} else {
board[--k][i] = board[j][i];
if (j != k) {
board[j][i] = 0;
if_need_add_num = 1;
}
}
}
}
}
}
/* 清屏 */
void clear_screen() {
#ifdef _WIN32
/* 重设光标输出位置清屏可以减少闪烁，system("cls")为备用清屏命令，均为Windows平台相关*/
COORD pos = {0, 0};
SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), pos);
CONSOLE_CURSOR_INFO info = {1, 0};
SetConsoleCursorInfo(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), &info);
#else
printf("\033c"); /* linux下的清屏命令 */
printf("\033[?25l"); /* linux下的隐藏输入光标 */
#endif
}
/* 刷新界面 函数定义 */
void refresh_show() {
clear_screen();
printf("\n\n\n\n");
printf(" GAME: 2048 SCORE: %05d BEST: %06d\n", score, best);
printf(" --------------------------------------------------");
/* 绘制方格和数字 */
printf("\n\n ┌────┬────┬────┬────┐\n");
int i;
for (i = 0; i < 4; ++i) {
printf(" │");
int j;
for (j = 0; j < 4; ++j) {
if (board[i][j] != 0) {
if (board[i][j] < 10) {
printf(" %d │", board[i][j]);
} else if (board[i][j] < 100) {
printf(" %d │", board[i][j]);
} else if (board[i][j] < 1000) {
printf(" %d│", board[i][j]);
} else if (board[i][j] < 10000) {
printf("%4d│", board[i][j]);
} else {
int n = board[i][j];
int k;
for (k = 1; k < 20; ++k) {
n = n >> 1;
if (n == 1) {
printf("2^%02d│", k); /* 超过四位的数字用2的幂形式表示，如2^13形式 */
break;
}
}
}
} else printf(" │");
}
if (i < 3) {
printf("\n ├────┼────┼────┼────┤\n");
} else {
printf("\n └────┴────┴────┴────┘\n");
}
}
printf("\n");
printf(" --------------------------------------------------\n");
printf(" [W]:UP [S]:DOWN [A]:LEFT [D]:RIGHT [Q]:EXIT");
if (get_null_count() == 0) {
check_game_over();
/* 判断是否输掉游戏 */
if (if_game_over) {
printf("\r GAME OVER! TRY THE GAME AGAIN? [Y/N]: \b\b\b\b");
#ifdef _WIN32
CONSOLE_CURSOR_INFO info = {1, 1};
SetConsoleCursorInfo(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), &info);
#else
printf("\033[?25h"); /* linux下的显示输入光标 */
#endif
}
}
/* 判断是否准备退出游戏 */
if (if_prepare_exit) {
printf("\r DO YOU REALLY WANT TO QUIT THE GAME? [Y/N]: \b\b");
#ifdef _WIN32
CONSOLE_CURSOR_INFO info = {1, 1};
SetConsoleCursorInfo(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), &info);
#else
printf("\033[?25h"); /* linux下的显示输入光标 */
#endif
}
fflush(0); /* 刷新输出缓冲区 */
}
/* 初始化游戏 */
void init_game() {
#ifdef _WIN32
system("cls");
/* 获取游戏存档路径，Windows下放在C:\Users\UserName\AppData\Local\2048目录下 */
char m_lpszDefaultDir[MAX_PATH];
char szDocument[MAX_PATH] = {0};
memset(m_lpszDefaultDir, 0, _MAX_PATH);
LPITEMIDLIST pidl = NULL;
SHGetSpecialFolderLocation(NULL, CSIDL_LOCAL_APPDATA, &pidl);
if (pidl && SHGetPathFromIDList(pidl, szDocument)) {
GetShortPathName(szDocument, m_lpszDefaultDir, _MAX_PATH);
}
sprintf(config_path, "%s\\2048", m_lpszDefaultDir);
if (_access(config_path, 0) == -1) {
_mkdir(config_path);
}
sprintf(config_path, "%s\\2048\\2048.dat", m_lpszDefaultDir);
#else
/* 获取游戏存档路径，Linux下放在当前用户主目录下 */
sprintf(config_path, "%s/.2048", getenv("HOME"));
tcgetattr(0, &old_config); /* 获取终端属性 */
struct termios new_config = old_config; /* 创建新的终端属性 */
new_config.c_lflag &= ~ICANON; /* 设置非正规模式 */
new_config.c_lflag &= ~ECHO; /* 关闭输入回显 */
new_config.c_cc[VMIN] = 1; /* 设置非正规模式下的最小字符数 */
new_config.c_cc[VTIME] = 0; /* 设置非正规模式下的读延时 */
tcsetattr(0, TCSANOW, &new_config); /* 设置新的终端属性 */
printf("\033[?25l");
signal(SIGINT, release_game);
#endif
/* 读取游戏最高分数 */
FILE *fp = fopen(config_path, "r");
if (fp) {
fread(&best, sizeof(best), 1, fp);
fclose(fp);
} else {
best = 0;
fp = fopen(config_path, "w");
if (fp) {
fwrite(&best, sizeof(best), 1, fp);
fclose(fp);
}
}
reset_game();
}
/* 释放游戏 */
void release_game(int signal) {
#ifdef _WIN32
system("cls");
CONSOLE_CURSOR_INFO info = {1, 1};
SetConsoleCursorInfo(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), &info);
#else
if (signal == SIGINT) {
printf("\n");
}
tcsetattr(0, TCSANOW, &old_config); /* 还原回旧的终端属性 */
printf("\033[?25h");
#endif
exit(0);
}
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