C语言源码实现俄罗斯方块

介绍

俄罗斯方块（Tetris， 俄文：Тетрис）是一款电视游戏机和掌上游戏机游戏，它由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明，故得此名。俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。

源码

 

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#include #include #include #include #include #include   #ifdef _MSC_VER // M$的编译器要给予特殊照顾   #if _MSC_VER <= 1200 // VC6及以下版本     #error 你是不是还在用VC6？！   #else // VC6以上版本     #if _MSC_VER >= 1600 // 据说VC10及以上版本有stdint.h了       #include     #else // VC10以下版本，自己定义int8_t和uint16_t       typedef signed char int8_t;       typedef unsigned short uint16_t;     #endif     #ifndef __cplusplus // 据说VC都没有stdbool.h，不用C++编译，自己定义bool       typedef int bool;       #define true 1       #define false 0     #endif   #endif #else // 其他的编译器都好说   #include   #ifndef __cplusplus // 不用C++编译，需要stdbool.h里的bool     #include   #endif #endif   // ============================================================================= // 7种方块的4旋转状态（4位为一行） static const uint16_t gs_uTetrisTable[7][4] = {   { 0x00F0U, 0x2222U, 0x00F0U, 0x2222U }, // I型   { 0x0072U, 0x0262U, 0x0270U, 0x0232U }, // T型   { 0x0223U, 0x0074U, 0x0622U, 0x0170U }, // L型   { 0x0226U, 0x0470U, 0x0322U, 0x0071U }, // J型   { 0x0063U, 0x0264U, 0x0063U, 0x0264U }, // Z型   { 0x006CU, 0x0462U, 0x006CU, 0x0462U }, // S型   { 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U }  // O型 };   // ============================================================================= // 初始状态的游戏池 // 每个元素表示游戏池的一行，下标大的是游戏池底部 // 两端各置2个1，底部2全置为1，便于进行碰撞检测 // 这样一来游戏池的宽度为12列 // 如果想要传统的10列，只需多填两个1即可（0xE007），当然显示相关部分也要随之改动 // 当某个元素为0xFFFFU时，说明该行已被填满 // 顶部4行用于给方块，不显示出来 // 再除去底部2行，显示出来的游戏池高度为22行 static const uint16_t gs_uInitialTetrisPool[28] = {   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,   0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xFFFFU, 0xFFFFU };   #define COL_BEGIN 2 #define COL_END 14 #define ROW_BEGIN 4 #define ROW_END 26   // ============================================================================= typedef struct TetrisManager // 这个结构体存储游戏相关数据 {   uint16_t pool[28]; // 游戏池   int8_t x; // 当前方块x坐标，此处坐标为方块左上角坐标   int8_t y; // 当前方块y坐标   int8_t type[3]; // 当前、下一个和下下一个方块类型   int8_t orientation[3]; // 当前、下一个和下下一个方块旋转状态   unsigned score; // 得分   unsigned erasedCount[4]; // 消行数   unsigned erasedTotal; // 消行总数   unsigned tetrisCount[7]; // 各方块数   unsigned tetrisTotal; // 方块总数   bool dead; // 挂 } TetrisManager;   // ============================================================================= typedef struct TetrisControl // 这个结构体存储控制相关数据 {   bool pause; // 暂停   bool clockwise; // 旋转方向：顺时针为true   int8_t direction; // 移动方向：0向左移动 1向右移动   // 游戏池内每格的颜色   // 由于此版本是彩色的，仅用游戏池数据无法存储颜色信息   // 当然，如果只实现单色版的，就没必要用这个数组了   int8_t color[28][16]; } TetrisControl;   HANDLE g_hConsoleOutput; // 控制台输出句柄   // ============================================================================= // 函数声明 // 如果使用全局变量方式实现，就没必要传参了 void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 初始化游戏 void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 重新开始游戏 void giveTetris(TetrisManager *manager); // 给一个方块 bool checkCollision(const TetrisManager *manager); // 碰撞检测 void insertTetris(TetrisManager *manager); // 插入方块 void removeTetris(TetrisManager *manager); // 移除方块 void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 水平移动方块 void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 向下移动方块 void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 旋转方块 void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 方块直接落地 bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 消行检测 void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key); // 键按下 void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 设置颜色 void gotoxyWithFullwidth(short x, short y); // 以全角定位 void printPoolBorder(); // 显示游戏池边界 void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control); // 显示游戏池 void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control); // 显示当前方块 void printNextTetris(const TetrisManager *manager); // 显示下一个和下下一个方块 void printScore(const TetrisManager *manager); // 显示得分信息 void runGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 运行游戏 void printPrompting(); // 显示提示信息 bool ifPlayAgain(); // 再来一次   // ============================================================================= // 主函数 int main() {   TetrisManager tetrisManager;   TetrisControl tetrisControl;     initGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 初始化游戏   do   {     printPrompting(); // 显示提示信息     printPoolBorder(); // 显示游戏池边界     runGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 运行游戏     if (ifPlayAgain()) // 再来一次     {       SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0x7);       system("cls"); // 清屏       restartGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 重新开始游戏     }     else     {       break;     }   } while (1);   gotoxyWithFullwidth(0, 0);   CloseHandle(g_hConsoleOutput);   return 0; }   // ============================================================================= // 初始化游戏 void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   CONSOLE_CURSOR_INFO cursorInfo = { 1, FALSE }; // 光标信息     g_hConsoleOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取控制台输出句柄   SetConsoleCursorInfo(g_hConsoleOutput, &cursorInfo); // 设置光标隐藏   SetConsoleTitleA("俄罗斯方块控制台版——By: NEWPLAN");     restartGame(manager, control); }   // ============================================================================= // 重新开始游戏 void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   memset(manager, 0, sizeof(TetrisManager)); // 全部置0     // 初始化游戏池   memcpy(manager->pool, gs_uInitialTetrisPool, sizeof(uint16_t [28]));   srand((unsigned)time(NULL)); // 设置随机种子     manager->type[1] = rand() % 7; // 下一个   manager->orientation[1] = rand() & 3;     manager->type[2] = rand() % 7; // 下下一个   manager->orientation[2] = rand() & 3;     memset(control, 0, sizeof(TetrisControl)); // 全部置0     giveTetris(manager); // 给下一个方块   setPoolColor(manager, control); // 设置颜色 }   // ============================================================================= // 给一个方块 void giveTetris(TetrisManager *manager) {   uint16_t tetris;     manager->type[0] = manager->type[1]; // 下一个方块置为当前   manager->orientation[0] = manager->orientation[1];     manager->type[1] = manager->type[2];// 下下一个置方块为下一个   manager->orientation[1] = manager->orientation[2];     manager->type[2] = rand() % 7;// 随机生成下下一个方块   manager->orientation[2] = rand() & 3;     tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]]; // 当前方块     // 设置当前方块y坐标，保证刚给出时只显示方块最下面一行   // 这种实现使得玩家可以以很快的速度将方块落在不显示出来的顶部4行内   if (tetris & 0xF000)   {     manager->y = 0;   }   else   {     manager->y = (tetris & 0xFF00) ? 1 : 2;   }   manager->x = 6; // 设置当前方块x坐标     if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞   {     manager->dead = true; // 标记游戏结束   }   else // 未检测到碰撞   {     insertTetris(manager); // 将当前方块加入游戏池   }     ++manager->tetrisTotal; // 方块总数   ++manager->tetrisCount[manager->type[0]]; // 相应方块数     printNextTetris(manager); // 显示下一个方块   printScore(manager); // 显示得分信息 }   // ============================================================================= // 碰撞检测 bool checkCollision(const TetrisManager *manager) {   // 当前方块   uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];   uint16_t dest = 0;     // 获取当前方块在游戏池中的区域：   // 游戏池坐标x y处小方格信息，按低到高存放在16位无符号数中   dest |= (((manager->pool[manager->y + 0] >> manager->x) << 0x0) & 0x000F);   dest |= (((manager->pool[manager->y + 1] >> manager->x) << 0x4) & 0x00F0);   dest |= (((manager->pool[manager->y + 2] >> manager->x) << 0x8) & 0x0F00);   dest |= (((manager->pool[manager->y + 3] >> manager->x) << 0xC) & 0xF000);     // 若当前方块与目标区域存在重叠（碰撞），则位与的结果不为0   return ((dest & tetris) != 0); }   // ============================================================================= // 插入方块 void insertTetris(TetrisManager *manager) {   // 当前方块   uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];     // 当前方块每4位取出，位或到游戏池相应位置，即完成插入方块   manager->pool[manager->y + 0] |= (((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 1] |= (((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 2] |= (((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 3] |= (((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x); }   // ============================================================================= // 移除方块 void removeTetris(TetrisManager *manager) {   // 当前方块   uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];     // 当前方块每4位取出，按位取反后位与到游戏池相应位置，即完成移除方块   manager->pool[manager->y + 0] &= ~(((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 1] &= ~(((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 2] &= ~(((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);   manager->pool[manager->y + 3] &= ~(((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x); }   // ============================================================================= // 设置颜色 void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   // 由于显示游戏池时，先要在游戏池里判断某一方格有方块才显示相应方格的颜色   // 这里只作设置即可，没必要清除   // 当移动方块或给一个方块时调用     int8_t i, x, y;     // 当前方块   uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];     for (i = 0; i < 16; ++i)   {     y = (i >> 2) + manager->y; // 待设置的列     if (y > ROW_END) // 超过底部限制     {       break;     }     x = (i & 3) + manager->x; // 待设置的行     if ((tetris >> i) & 1) // 检测的到小方格属于当前方块区域     {       control->color[y][x] = (manager->type[0] | 8); // 设置颜色     }   } }   // ============================================================================= // 旋转方块 void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   int8_t ori = manager->orientation[0]; // 记录原旋转状态     removeTetris(manager); // 移走当前方块     // 顺/逆时针旋转   manager->orientation[0] = (control->clockwise) ? ((ori + 1) & 3) : ((ori + 3) & 3);     if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞   {     manager->orientation[0] = ori; // 恢复为原旋转状态     insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于状态没改变，不需要设置颜色   }   else   {     insertTetris(manager); // 放入当前方块     setPoolColor(manager, control); // 设置颜色     printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块   } }   // ============================================================================= // 水平移动方块 void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   int x = manager->x; // 记录原列位置     removeTetris(manager); // 移走当前方块   control->direction == 0 ? (--manager->x) : (++manager->x); // 左/右移动     if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞   {     manager->x = x; // 恢复为原列位置     insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色   }   else   {     insertTetris(manager); // 放入当前方块     setPoolColor(manager, control); // 设置颜色     printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块   } }   // ============================================================================= // 向下移动方块 void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   int8_t y = manager->y; // 记录原行位置     removeTetris(manager); // 移走当前方块   ++manager->y; // 向下移动     if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞   {     manager->y = y; // 恢复为原行位置     insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色     if (checkErasing(manager, control)) // 检测到消行     {       printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池     }   }   else   {     insertTetris(manager); // 放入当前方块     setPoolColor(manager, control); // 设置颜色     printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块   } }   // ============================================================================= // 方块直接落地 void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   removeTetris(manager); // 移走当前方块   for (; manager->y < ROW_END; ++manager->y) // 从上往下   {     if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞     {       break;     }   }   --manager->y; // 上移一格当然没有碰撞     insertTetris(manager); // 放入当前方块   setPoolColor(manager, control); // 设置颜色     checkErasing(manager, control); // 检测消行   printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池 }   // ============================================================================= // 消行检测 bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   static const unsigned scores[5] = { 0, 10, 30, 90, 150 }; // 消行得分   int8_t count = 0;   int8_t k = 0, y = manager->y + 3; // 从下往上检测     do   {     if (y < ROW_END && manager->pool[y] == 0xFFFFU) // 有效区域内且一行已填满     {       ++count;       // 消除一行方块       memmove(manager->pool + 1, manager->pool, sizeof(uint16_t) * y);       // 颜色数组的元素随之移动       memmove(control->color[1], control->color[0], sizeof(int8_t [16]) * y);     }     else     {       --y;       ++k;     }   } while (y >= manager->y && k < 4);     manager->erasedTotal += count; // 消行总数   manager->score += scores[count]; // 得分     if (count > 0)   {     ++manager->erasedCount[count - 1]; // 消行   }     giveTetris(manager); // 给下一个方块   setPoolColor(manager, control); // 设置颜色     return (count > 0); }   // ============================================================================= // 键按下 void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key) {   if (key == 13) // 暂停/解除暂停   {     control->pause = !control->pause;   }     if (control->pause) // 暂停状态，不作处理   {     return;   }     switch (key)   {   case 'w': case 'W': case '8': case 72: // 上     control->clockwise = true; // 顺时针旋转     rotateTetris(manager, control); // 旋转方块     break;   case 'a': case 'A': case '4': case 75: // 左     control->direction = 0; // 向左移动     horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块     break;   case 'd': case 'D': case '6': case 77: // 右     control->direction = 1; // 向右移动     horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块     break;   case 's': case 'S': case '2': case 80: // 下     moveDownTetris(manager, control); // 向下移动方块     break;   case ' ': // 直接落地     dropDownTetris(manager, control);     break;   case '0': // 反转     control->clockwise = false; // 逆时针旋转     rotateTetris(manager, control); // 旋转方块     break;   default:     break;   } }   // ============================================================================= // 以全角定位 void gotoxyWithFullwidth(short x, short y) {   static COORD cd;     cd.X = (short)(x << 1);   cd.Y = y;   SetConsoleCursorPosition(g_hConsoleOutput, cd); }   // ============================================================================= // 显示游戏池边界 void printPoolBorder() {   int8_t y;     SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF0);   for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行   {     gotoxyWithFullwidth(10, y - 3);     printf("%2s", "");     gotoxyWithFullwidth(23, y - 3);     printf("%2s", "");   }     gotoxyWithFullwidth(10, y - 3); // 底部边界   printf("%28s", ""); }   // 定位到游戏池中的方格 #define gotoxyInPool(x, y) gotoxyWithFullwidth(x + 9, y - 3)   // ============================================================================= // 显示游戏池 void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control) {   int8_t x, y;     for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行   {     gotoxyInPool(2, y); // 定点到游戏池中的方格     for (x = COL_BEGIN; x < COL_END; ++x) // 不显示左右边界     {       if ((manager->pool[y] >> x) & 1) // 游戏池该方格有方块       {         // 用相应颜色，显示一个实心方块         SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, control->color[y][x]);         printf("■");       }       else // 没有方块，显示空白       {         SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0);         printf("%2s", "");       }     }   } }   // ============================================================================= // 显示当前方块 void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control) {   int8_t x, y;     // 显示当前方块是在移动后调用的，为擦去移动前的方块，需要扩展显示区域   // 由于不可能向上移动，故不需要向下扩展   y = (manager->y > ROW_BEGIN) ? (manager->y - 1) : ROW_BEGIN; // 向上扩展一格   for (; y < ROW_END && y < manager->y + 4; ++y)   {     x = (manager->x > COL_BEGIN) ? (manager->x - 1) : COL_BEGIN; // 向左扩展一格     for (; x < COL_END && x < manager->x + 5; ++x) // 向右扩展一格     {       gotoxyInPool(x, y); // 定点到游戏池中的方格       if ((manager->pool[y] >> x) & 1) // 游戏池该方格有方块       {         // 用相应颜色，显示一个实心方块         SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, control->color[y][x]);         printf("■");       }       else // 没有方块，显示空白       {         SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0);         printf("%2s", "");       }     }   } }   // ============================================================================= // 显示下一个和下下一个方块 void printNextTetris(const TetrisManager *manager) {   int8_t i;   uint16_t tetris;     // 边框   SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF);   gotoxyWithFullwidth(26, 1);   printf("┏━━━━┳━━━━┓");   gotoxyWithFullwidth(26, 2);   printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");   gotoxyWithFullwidth(26, 3);   printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");   gotoxyWithFullwidth(26, 4);   printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");   gotoxyWithFullwidth(26, 5);   printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");   gotoxyWithFullwidth(26, 6);   printf("┗━━━━┻━━━━┛");     // 下一个，用相应颜色显示   tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[1]][manager->orientation[1]];   SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, manager->type[1] | 8);   for (i = 0; i < 16; ++i)   {     gotoxyWithFullwidth((i & 3) + 27, (i >> 2) + 2);     ((tetris >> i) & 1) ? printf("■") : printf("%2s", "");   }     // 下下一个，不显示彩色   tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[2]][manager->orientation[2]];   SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 8);   for (i = 0; i < 16; ++i)   {     gotoxyWithFullwidth((i & 3) + 32, (i >> 2) + 2);     ((tetris >> i) & 1) ? printf("■") : printf("%2s", "");   } }   // ============================================================================= // 显示得分信息 void printScore(const TetrisManager *manager) {   static const char *tetrisName = "ITLJZSO";   int8_t i;     SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xE);     gotoxyWithFullwidth(2, 2);   printf("■得分：%u", manager->score);     gotoxyWithFullwidth(1, 6);   printf("■消行总数：%u", manager->erasedTotal);   for (i = 0; i < 4; ++i)   {     gotoxyWithFullwidth(2, 8 + i);     printf("□消%d：%u", i + 1, manager->erasedCount[i]);   }     gotoxyWithFullwidth(1, 15);   printf("■方块总数：%u", manager->tetrisTotal);     for (i = 0; i < 7; ++i)   {     gotoxyWithFullwidth(2, 17 + i);     printf("□%c形：%u", tetrisName[i], manager->tetrisCount[i]);   } }   // ============================================================================= // 显示提示信息 void printPrompting() {   SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xB);   gotoxyWithFullwidth(26, 10);   printf("■控制：");   gotoxyWithFullwidth(27, 12);   printf("□向左移动：← A 4");   gotoxyWithFullwidth(27, 13);   printf("□向右移动：→ D 6");   gotoxyWithFullwidth(27, 14);   printf("□向下移动：↓ S 2");   gotoxyWithFullwidth(27, 15);   printf("□顺时针转：↑ W 8");   gotoxyWithFullwidth(27, 16);   printf("□逆时针转：0");   gotoxyWithFullwidth(27, 17);   printf("□直接落地：空格");   gotoxyWithFullwidth(27, 18);   printf("□暂停游戏：回车");   gotoxyWithFullwidth(25, 23);   printf("■By: NEWPLAN @ UESTC"); }   // ============================================================================= // 运行游戏 void runGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control) {   clock_t clockLast, clockNow;     clockLast = clock(); // 计时   printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池     while (!manager->dead) // 没挂   {     while (_kbhit()) // 有键按下     {       keydownControl(manager, control, _getch()); // 处理按键     }       if (!control->pause) // 未暂停     {       clockNow = clock(); // 计时       // 两次记时的间隔超过0.45秒       if (clockNow - clockLast > 0.45F * CLOCKS_PER_SEC)       {         clockLast = clockNow;         keydownControl(manager, control, 80); // 方块往下移       }     }   } }   // ============================================================================= // 再来一次 bool ifPlayAgain() {   int ch;     SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF0);   gotoxyWithFullwidth(15, 10);   printf("游戏结束");   gotoxyWithFullwidth(13, 11);   printf("按Y重玩，按N退出");     do   {     ch = _getch();     if (ch == 'Y' || ch == 'y')     {       return true;     }     else if (ch == 'N' || ch == 'n')     {       return false;     }   } while (1); }

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