人人都可以用C语言写推箱子小游戏

C语言,作为大多数人的第一门编程语言,重要性不言而喻,很多编程习惯,逻辑方式在此时就已经形成了。这个是我学习 C语言 后写的推箱子小游戏,自己的逻辑能力得到了提升,在这里同大家分享这个推箱子小游戏项目。

GitHub 仓库地址:https://github.com/weizhiwen/C-Sokoban

先来看看最后的运行的效果。

最终的效果图

这是一个在 Windows Dos 界面的小游戏,界面上有推箱子的地图,使用 # 来代表地图的边界,P 来代表推箱子的小人,X 来代表箱子,O 来代表箱子要推到的目标位置。

W(w)、S(s)、A(a)、D(d) 分别对应小人向上、下、左、右移动。

要写这个小游戏,我们面临的问题有以下几个。

  • 1、游戏地图怎么保存?
  • 2、游戏怎么运行?
  • 3、游戏地图怎样在位置固定的情况下不断变化?
  • 4、小人的移动逻辑怎么写?
  • 5、游戏怎么结束?

1、游戏地图怎么保存?

C语言中只有基本的数据类型,游戏地图是二维的平面结构,很容易想到使用二维数组来保存游戏地图,代码详情见 GitHub 仓库中的 关卡.h 文件。

游戏地图

2、游戏怎么运行?

因为推箱子游戏在游戏结束之前要不断接受用户的输入,所以我们可以设置一个标志来判断游戏是否结束,把这个标志设置为一个 while 循环的条件。在每次循环中,都要接收用户的输入,根据用户输入的值,来进行下一步的操作,在游戏中就是小人的移动方向,上下左右,这里我们可以用一个 switch 语句判断。每一次循环,对应一次用户输入。

3、游戏地图怎样在位置固定的情况下不断变化?

在每次循环中,首先要把当前的地图显示出来,便于用户下一次的移动输入。我们将游戏地图设置为一个全局变量,这样在小人移动后,地图上的字符改变就是永久的,然后打印局部改变的新地图。这样程序不断循环,一遍遍的打印地图,游戏地图上的字符是可以不断改变了,但是地图的位置并不能固定下来。如果我们能刷新界面上的值,不就可以在位置固定的情况下不断变化了。刷新本质就是除旧迎新,即把原来的除去,迎来新的。在程序中,我们可以把原来的界面清除,再把新的界面显示在原来的位置。C语言中可以用 system("cls") 函数来清除控制台的内容,然后我们再把新的地图内容显示出来。

小人的移动逻辑属于具体的程序实现,我们放到下面再说,先来说说程序怎么结束。

4、游戏怎么结束?

前面我们说设置一个标志来判断游戏是否结束,但是游戏什么时候结束呢?推箱子的游戏目标是将每个箱子推到目标位置,这是一种游戏结束的情况,由于每次循环都要判断,可以将其写成一个函数。另外,如果用户不想玩了想退出,这也是一种游戏结束的情况,这里我只考虑了这两种情况,至于其他情况,读者可自行考虑。

到目前位置我们可以写出程序大致的框架了,外部一个大循环,每次循环都是先刷新界面,接收用户输入,处理用户的输入,判断游戏是否结束。

程序大致框架

5、小人的移动逻辑怎么写?

在上面的程序截图中,可以看到我把小人的上下左右移动分别写到了四个函数中,分别是 MoveToUp()、MoveToDown()、MoveToLeft()、MoveToRight()。以 MoveToUp() 函数为例,我们来分析小人移动的逻辑。

理论上,小人是可以上下左右的移动的,但是,由于有地图的限制,小人不能穿墙的,只能在允许的道路上移动,比如下面这种情况,小人想向上移动,肯定是不允许的。

不能向上移动

而下面这种的情况,小人是可以向上移动的,因为小人上面一格并没有限制物。

可以向上移动

所以我们要对小人理论上可以移动到的那格(下一位置)进行判断,如果不是限制物(箱子和箱子要移动到的位置下面在详细说),小人就可以移动,如果有限制物就不能移动。所以我们需要记录一个坐标点的值,这里“下一位置”的参照物可以选取小人当前的位置,游戏开始时,把小人的开始位置作为当前位置。小人向上移动,“下一位置”的横坐标就是小人当前位置的横坐标减一,纵坐标就是小人当前位置的纵坐标。然后我们就可以根据“下一位置”的横纵坐标找到具体的字符值,如果是空的,就可以移动,如果是箱子要移动的目标位置,小人也可以移动,还有一种情况是“下一位置”是箱子,我们还要考虑箱子的“下一位置”,箱子的下一位置也很好得到。因为小人和箱子是在一条线上移动的,所以在小人向上移动时,箱子的“下一位置”的横坐标就是小人“下一位置”的横坐标减一,两者的纵坐标相同。同样我们也要对箱子“下一位置”的字符值进行判断,如果字符值是空格和箱子可以移动的位置,就是可以移动的。小人向上移动的代码如下:

小人向上移动

小人向下、向左、向右移动的代码也是类似的,无非就是把小人移动的下一坐标改一改,向下移动,“下一位置”的横坐标就是小人的横坐标位置加一,两者纵坐标相同,代码详情见 GitHub 仓库中的 控制.cpp 文件。

到这里整个程序就算是完成了,可以运行整个程序效果如下,能发现哪里有 Bug 吗?

有Bug的效果图

相信细心的你已经发现了,当小人移动到箱子要移动的目标位置,再移出,这个位置就会“消失”,为什么出现这种情况呢?我们在前面总是关注小人要移动的”下一位置“和箱子要移动的“下一位置”,却没有关注在移动之前,这个位置(上一位置)原本的值,我们可以记录这个“上一位置”的值,但是这样考虑的问题就比较多了,尤其是箱子和小人都在箱子要移动的目标位置时,情况很复杂,那么有木有简单的方法呢?其实到现在为止,我们的程序大体上是没什么问题的,只是箱子要移动的目标位置会出现“字符消失”。这只是个小 Bug,把用户当测试的微软是怎么做的呢?系统发行后不停的发布补丁,我们也可以像这样给这个程序打个“补丁”。箱子要移动的位置是不变的,我们可以能不能用一个二维数组来存放这些特殊位置呢?这些特殊位置的值也是特殊的,要不就是目标位置,要不就是箱子,要不就是小人,而不能是空白字符,所以我们可以写一个“补丁”——修复这个 Bug 的函数。当小人移动后,在每个方向的移动函数结尾加上下面这个修复函数。这里判断特殊位置是不是空白字符,如果是空白字符,就将特殊位置的值改为目标位置的字符值,这里是字符 “O”,这样就“修复”了程序的 Bug,“字符消失”的问题也被解决了。

修复函数

我将程序划分成了不同的文件,GitHub仓库也有程序目录的说明文件,读者在阅读代码时,会注意到 extern 关键字的使用,这个关键字是为了拆分的多个文件之间共用某个变量或者函数。将关卡中的游戏地图更换,就可以实现推箱子的多个关卡,读者有兴趣可自己尝试改进,本文也是起到一个抛砖引玉的作用。

最后想说的是,写程序很注重逻辑,无论用什么语言,程序的逻辑都是一样的,无非就是哪种语言更方便,更快捷。写程序真正玩的是逻辑,只有逻辑清晰,代码才能写得好,否则顶多也是代码的搬运工。

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