C语言程序学习之俄罗斯方块

我最先接触的游戏当中就有俄罗斯方块，今天我就百度学习了一下它的思路和源代码：

一．思路
1．  设定小方块的大小和游戏区的坐标
每个俄罗斯方块都是有4个小方块构成的，所以我们要先设定好每个小方块的固定大小，还要确定游戏区的起始坐标（左上角坐标）；
2．  建立游戏区
根据自己设定的坐标建立一个20行10列的游戏区。每行每列交叉处构成的方格即为一
个方块的大小。设定好方格大小后，我们就可以获得游戏区的终止坐标（右下角坐标）。如起始坐标为（50,50），方格大小为20，那终止坐标就是（450，250）；（50+20*20,50+10*20）；
3．  初始化俄罗斯方块的7种图形
我们都知道俄罗斯方块有7种图形，分别为：S、Z、L、J、I、O、T这几个字母的形状。每种图形经过4个方向的旋转又可以得到4种图形（有的可能是1种或2种，因为有的旋转过之后跟以前的图形还是一样的）。我们将这些图形做一下初始化，等需要时可以直接调用。我用一个POINT类型的三维数组来实现。如：可以定义一个这样的三维数组：
const POINT Terics[7][4][4] =
{
  {
      0,0,1,0,0,1,-1,1,
      0,0,0,1,1,1,1,2,
      0,0,1,0,0,1,-1,1,
      0,0,0,1,1,1,1,2
  },
  {
      0,0,1,0,1,1,2,1,
      0,0,0,1,-1,1,-1,2,
      0,0,1,0,1,1,2,1,
      0,0,0,1,-1,1,-1,2
  },
  {
      0,0,0,1,0,2,1,2,
      0,0,0,1,-1,1,-2,1,
      0,0,1,0,1,1,1,2,
      0,0,0,1,1,0,2,0
  },
  {
      0,0,0,1,0,2,-1,2,
      0,0,1,0,2,0,2,1,
      0,0,1,0,0,1,0,2,
      0,0,0,1,1,1,2,1
  },
  {
      0,0,0,1,0,2,0,3,
      0,0,1,0,2,0,3,0,
      0,0,0,1,0,2,0,3,
      0,0,1,0,2,0,3,0
  },
  {
      0,0,1,0,0,1,1,1,
      0,0,1,0,0,1,1,1,
      0,0,1,0,0,1,1,1,
      0,0,1,0,0,1,1,1
  },
  {
      0,0,1,0,2,0,1,1,
      0,0,0,1,0,2,1,1,
      0,0,0,1,-1,1,1,1,
      0,0,0,1,0,2,-1,1
  }
};
第一维的7表示7种图形，第二维的4表示4个方向，第三维的4表示4个point型的数。通过这个三维数组和当前坐标我们就可以得出每种图形4个方块的左上角坐标，也就可以在当前位置画出各种各样的图形了。可能有的人不理解这个三维数组中的数字代表什么意思，其实我使用的是相对偏移量，在每种图形的每个方向的4个小方块中选择一个作为基准方块，它的左上角的坐标是（0,0），其他三个小方块的左上角坐标就可以用相对于这个基准方块的左上角坐标的偏移量来表示。具体实现方法在下面会讨论。注意：这个三维数组的初始化不是唯一的，根据自己的喜欢，先初始化哪种图形都可以。
4．  游戏按键
我们只需用到上下左右四个键就可以了，上键用于改变方向，下键用于加速方块的下移，左右键用于方块的左右移动。注意我们每次移动的是一个小方块的距离。
当用户点击游戏开始时，方块会自上而下落下，如果用户不按任何键，则方块正常下落。这个可以由SetTimer来完成，我们在WM_CREATE消息中调用SetTimer(hwnd,1,1000,NULL);如何用户觉得下落时间太慢，也可以自己设定间隔时间。然后就可以在WM_TIMER中通过改变图形的纵坐标来实现方块下移。
若用户按：
上键：有规律的变换方向，即根据用户初始化时的方向依次变换。
下键：加速下移，通过增加纵坐标来实现。
左键：向左移动一个位置，通过减少横坐标来实现。
右键：向右移动一个位置，通过增加横坐标来实现。
这些游戏按键我们可以在WM_KEYDOWN消息中实现，当窗口函数获得WM_KEYDOWN消息时，它的第三个参数wParam保存的将是按键的详细内容。我们可以通过一个switch……case来查找我们想要的消息。
这四个按键对应的消息分别是：VK_UP（上键）,VK_DOWN（下键）,VK_LEFT（左键）,VK_RIGHT（右键）。
5．  判断范围
每次用户按下键后都要判断是否超出了范围，若超出了范围，则对用户的按键不响应。
判断方法：两个条件：1）根据用户当前的坐标计算出该形状的四个方块的左上角坐标，然后判断这些坐标是否超出了游戏区范围。2）判断该方块要移动到的区域是否已经有方块存在了。如果上面两个条件中有一个成立，那么用户的按键将不予响应。
6．  保存游戏区状态
我们如何知道当前位置是否有方块存在呢，这就需要我们保存游戏区当前的状态。一方面是为了第5步的判断用，另一方面是为了窗口刷新时加载已存在的方块。
我们可以定义一个结构体，里面有两个变量，一个表示状态，另一个表示形状。另外还需要定义一个结构体变量，这个变量我们定义成一个整型的二维数组，这个二维数组的横纵坐标当然应该是游戏区的行数和列数啦。如：
struct CurrentTericsStates
{
    Int states;
    Int shape;
}CurrentTericsStatesInfo[10][20];
何时用来保存当前的状态呢？
当然是当方块落到游戏区的底部或是遇到其他方块不能再往下移动时就需要保存当前方块的信息了。
7．  图形显示问题
当图形自动下移或者我们移动图形时，会发现原来的图形还存在，该如何解决这个问题呢？我想了两种方法：
1）              我们需要用两个POINT型变量来保存当前图形和上一个图形的形状、方向、坐
标。然后在每次移动时用背景色的画笔重画上一个图形，这样上一个图形就被覆盖了，我们就看不到了。最后再把当前的图形画上就可以了。
2）              利用擦除背景法，即我们每次在移动一个图形后，将整个游戏区用背景色的画
刷再刷一遍，这样所有图形都没有了。我们只需将游戏区，原有图形和当前图形都画上就可以了。
8．  如何消去一行
当游戏区中的某一行都填满了方块后，我们该如何消去这一行呢？这时我们就需要用到前面定义的结构体变量了。利用查找法，查看数组中是否有一行都为1，如果都为1的话，就说明该行已满，那么就消去该行。如何消去呢？其实，我们就是用上一行来填充这一行，也就是用上一行的状态来代替该行的状态，这样该行就被消去了。另外我们还需要两个全局变量count和score，每当消去一行，count就加1，并计算出相应的分数，例如每消去一行就加10分等等。最后我使用了一个弹出对话框来输出所得的分数。
9.         如何判断游戏结束呢？
这个问题看起来有点难，其实我们只需要判断游戏区最上边一行的状态就可以了，如果最上边一行中有状态为1的方块，就说明有方块已经到达了游戏区顶部，那么游戏也就结束了。
到这里，一个俄罗斯方块的大体思路已经出来

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#ifdef __cplusplus 
#define __CPPARGS ... 
#else 
#define __CPPARGS 
#endif 
#define MINBOXSIZE 15 /* 最小方块的尺寸 */ 
#define BGCOLOR 7 /* 背景着色 */ 
#define GX 200 
#define GY 10 
#define SJNUM 10000 /* 每当玩家打到一万分等级加一级*/ 
/* 按键码*/ 
#define VK_LEFT 0x4b00 
#define VK_RIGHT 0x4d00 
#define VK_DOWN 0x5000 
#define VK_UP 0x4800 
#define VK_HOME 0x4700 
#define VK_END 0x4f00 
#define VK_SPACE 0x3920 
#define VK_ESC 0x011b 
#define VK_ENTER 0x1c0d 
/* 定义俄罗斯方块的方向（我定义他为4种）*/ 
#define F_DONG 0 
#define F_NAN 1 
#define F_XI 2 
#define F_BEI 3 
#define NEXTCOL 20 /* 要出的下一个方块的纵坐标*/ 
#define NEXTROW 12 /* 要出的下一个方块的横从标*/ 
#define MAXROW 14 /* 游戏屏幕大小*/ 
#define MAXCOL 20 
#define SCCOL 100 /*游戏屏幕大显示器上的相对位置*/ 
#define SCROW 60 

int gril[22][16]; /* 游戏屏幕坐标*/ 
int col=1,row=7; /* 当前方块的横纵坐标*/ 
int boxfx=0,boxgs=0; /* 当前寺块的形壮和方向*/ 
int nextboxfx=0,nextboxgs=0,maxcol=22;/*下一个方块的形壮和方向*/ 
int minboxcolor=6,nextminboxcolor=6; 
int num=0; /*游戏分*/ 
int dj=0,gamedj[10]={18,16,14,12,10,8,6,4,2,1};/* 游戏等级*/ 
/* 以下我用了一个3维数组来纪录方块的最初形状和方向*/ 
int boxstr[7][4][16]={{ 
{1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0}, 
{1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0}}, 
{ 
{0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0}}, 
{ 
{1,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0}, 
{1,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{1,0,0,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0}, 
{0,0,1,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}}, 
{ 
{1,1,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0}, 
{1,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0}, 
{1,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0}}, 
{ 
{0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0}, 
{0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0}, 
{0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0}}, 
{ 
{1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0.0,0,0,0}, 
{1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0.0,0,0,0}, 
{1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0.0,0,0,0}, 
{1,1,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0.0,0,0,0}}, 
{ 
{0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0}, 
{1,0,0,0,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0.0,0,0,0}, 
{0,1,0,0,1,1,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0}} 
}; 
/* 随机得到当前方块和下一个方块的形状和方向*/ 
void boxrad(){ 
minboxcolor=nextminboxcolor; 
boxgs=nextboxgs; 
boxfx=nextboxfx; 
nextminboxcolor=random(14)+1; 
if(nextminboxcolor==4||nextminboxcolor==7||nextminboxcolor==8) 
nextminboxcolor=9; 
nextboxfx=F_DONG; 
nextboxgs=random(7); 
} 
/*初始化图形模试*/ 
void init(int gdrive,int gmode){ 
int errorcode; 
initgraph(&gdrive,&gmode,"e:\\tc"); 
errorcode=graphresult(); 
if(errorcode!=grOk){ 
printf("error of: %s",grapherrormsg(errorcode)); 
exit(1); 
} 
} 
/* 在图形模式下的清屏 */ 
void cls() 
{ 
setfillstyle(SOLID_FILL,0); 
setcolor(0); 
bar(0,0,640,480); 
} 
/*在图形模式下的高级清屏*/ 
void clscr(int a,int b,int c,int d,int color){ 
setfillstyle(SOLID_FILL,color); 
setcolor(color); 
bar(a,b,c,d); 
} 
/*最小方块的绘制*/ 
void minbox(int asc,int bsc,int color,int bdcolor){ 
int a=0,b=0; 
a=SCCOL+asc; 
b=SCROW+bsc; 
clscr(a+1,b+1,a-1+MINBOXSIZE,b-1+MINBOXSIZE,color); 
if(color!=BGCOLOR){ 
setcolor(bdcolor); 
line(a+1,b+1,a-1+MINBOXSIZE,b+1); 
line(a+1,b+1,a+1,b-1+MINBOXSIZE); 
line(a-1+MINBOXSIZE,b+1,a-1+MINBOXSIZE,b-1+MINBOXSIZE); 
line(a+1,b-1+MINBOXSIZE,a-1+MINBOXSIZE,b-1+MINBOXSIZE); 
} 
} 
/*游戏中出现的文字*/ 
void txt(int a,int b,char *txt,int font,int color){ 
setcolor(color); 
settextstyle(0,0,font); 
outtextxy(a,b,txt); 
} 
/*windows 绘制*/ 
void win(int a,int b,int c,int d,int bgcolor,int bordercolor){ 
clscr(a,b,c,d,bgcolor); 
setcolor(bordercolor); 
line(a,b,c,b); 
line(a,b,a,d); 
line(a,d,c,d); 
line(c,b,c,d); 
} 
/* 当前方块的绘制*/ 
void funbox(int a,int b,int color,int bdcolor){ 
int i,j; 
int boxz[4][4]; 
for(i=0;i<16;i++) 
boxz[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(boxz[i][j]==1)
minbox((j+row+a)*MINBOXSIZE,(i+col+b)*MINBOXSIZE,color,bdcolor); 
} 
/*下一个方块的绘制*/ 
void nextfunbox(int a,int b,int color,int bdcolor){ 
int i,j; 
int boxz[4][4]; 
for(i=0;i<16;i++) 
boxz[i/4][i%4]=boxstr[nextboxgs][nextboxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(boxz[i][j]==1)
minbox((j+a)*MINBOXSIZE,(i+b)*MINBOXSIZE,color,bdcolor); 
} 
/*时间中断定义*/ 
#define TIMER 0x1c 
int TimerCounter=0; 
void interrupt ( *oldhandler)(__CPPARGS); 
void interrupt newhandler(__CPPARGS){ 
TimerCounter++; 
oldhandler(); 
} 
void SetTimer(void interrupt (*IntProc)(__CPPARGS)){ 
oldhandler=getvect(TIMER); 
disable(); 
setvect(TIMER,IntProc); 
enable(); 
} 
/*由于游戏的规则，消掉都有最小方块的一行*/ 
void delcol(int a){ 
int i,j; 
for(i=a;i>1;i--) 
for(j=1;j<15;j++){ 
minbox(j*MINBOXSIZE,i*MINBOXSIZE,BGCOLOR,BGCOLOR); 
gril[i][j]=gril[i-1][j];
if(gril[i][j]==1)
minbox(j*MINBOXSIZE,i*MINBOXSIZE,minboxcolor,0); 
} 
} 
/*消掉所有都有最小方块的行*/ 
void delete(){ 
int i,j,zero,delgx=0; 
char *nm="00000"; 
for(i=1;i<21;i++){ 
zero=0; 
for(j=1;j<15;j++) 
if(gril[j]==0) 
zero=1; 
if(zero==0){ 
delcol(i); 
delgx++; 
} 
} 
num=num+delgx*delgx*10; 
dj=num/10000; 
sprintf(nm,"%d",num); 
clscr(456,173,500,200,4); 
txt(456,173,"Number:",1,15); 
txt(456,193,nm,1,15); 
} 
/*时间中断结束*/ 
void KillTimer(){ 
disable(); 
setvect(TIMER,oldhandler); 
enable(); 
} 
/* 测试当前方块是否可以向下落*/ 
int downok(){ 
int i,j,k=1,a[4][4]; 
for(i=0;i<16;i++) 
a[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(a[j] && gril[col+i+1][row+j]) 
k=0; 
return(k); 
} 
/* 测试当前方块是否可以向左行*/ 
int leftok(){ 
int i,j,k=1,a[4][4]; 
for(i=0;i<16;i++) 
a[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(a[j] && gril[col+i][row+j-1]) 
k=0; 
return(k); 
} 
/* 测试当前方块是否可以向右行*/ 
int rightok(){ 
int i,j,k=1,a[4][4]; 
for(i=0;i<16;i++) 
a[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(a[j] && gril[col+i][row+j+1]) 
k=0; 
return(k); 
} 
/* 测试当前方块是否可以变形*/ 
int upok(){ 
int i,j,k=1,a[4][4]; 
for(i=0;i<4;i++) 
for(i=0;i<16;i++) 
a[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx+1][i];
for(i=3;i>=0;i--) 
for(j=3;j>=0;j--) 
if(a[j] && gril[col+i][row+j]) 
k=0; 
return(k); 
} 
/*当前方块落下之后，给屏幕坐标作标记*/ 
void setgril(){ 
int i,j,a[4][4]; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
for(i=0;i<16;i++) 
a[i/4][i%4]=boxstr[boxgs][boxfx][i];
for(i=0;i<4;i++) 
for(j=0;j<4;j++) 
if(a[j]) 
gril[col+i][row+j]=1; 
col=1;row=7; 
} 
/*游戏结束*/ 
void gameover(){ 
int i,j; 
for(i=20;i>0;i--) 
for(j=1;j<15;j++) 
minbox(j*MINBOXSIZE,i*MINBOXSIZE,2,0); 
txt(103,203,"Game Over",3,10); 
} 
/*按键的设置*/ 
void call_key(int keyx){ 
switch(keyx){ 
case VK_DOWN: { /*下方向键，横坐标加一。*/ 
if(downok()){ 
col++; 
funbox(0,0,minboxcolor,0);} 
else{ 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
setgril(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,4,4); 
boxrad(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,nextminboxcolor,0); 
delete(); 
} 
break; 
} 
case VK_UP: { /*上方向键，方向形状旋转90度*/ 
if(upok()) 
boxfx++; 
if(boxfx>3) 
boxfx=0; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
break; 
} 
case VK_LEFT:{ /*左方向键，纵坐标减一*/ 
if(leftok()) 
row--; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
break; 
} 
case VK_RIGHT:{ /*右方向键，纵坐标加一*/ 
if(rightok()) 
row++; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
break; 
} 
case VK_SPACE: /*空格键，直接落到最后可以落到的们置*/ 
while(downok()) 
col++; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
setgril(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,4,4); 
boxrad(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,nextminboxcolor,0); 
delete(); 
break; 
default: 
{ 
txt(423,53,"worng key!",1,4); 
txt(428,80,"Plese Enter Anly Key AG!",1,4); 
getch(); 
clscr(420,50,622,97,BGCOLOR); 
} 
} 
} 
/*时间中断开始*/ 
void timezd(void){ 
int key; 
SetTimer(newhandler); 
boxrad(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,nextminboxcolor,0); 
for(;;){ 
if(bioskey(1)){ 
key=bioskey(0); 
funbox(0,0,BGCOLOR,BGCOLOR); 
if(key==VK_ESC) 
break; 
call_key(key); 
} 
if(TimerCounter>gamedj[dj]){ 
TimerCounter=0; 
if(downok()){ 
funbox(0,0,BGCOLOR,BGCOLOR); 
col++; 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
} 
else { 
if(col==1){ 
gameover(); 
getch(); 
break; 
} 
setgril(); 
delete(); 
funbox(0,0,minboxcolor,0); 
col=1;row=7; 
funbox(0,0,BGCOLOR,BGCOLOR); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,4,4); 
boxrad(); 
nextfunbox(NEXTCOL,NEXTROW,nextminboxcolor,0); 
} 
} 
} 
} 
/*主程序开始*/ 
void main(void){ 
int i,j; 
char *nm="00000"; 
init(VGA,VGAHI); 
cls(); 
/*屏幕坐标初始化*/ 
for(i=0;i<=MAXCOL+1;i++) 
for(j=0;j<=MAXROW+1;j++) 
gril[i][j]=0;
for(i=0;i<=MAXCOL+1;i++) { 
gril[i][0]=1;
gril[i][15]=1;
} 
for(j=1;j<=MAXROW;j++){ 
gril[0][j]=1; 
gril[21][j]=1; 
} 
clscr(0,0,640,480,15); 
win(1,1,639,479,4,15); 
win(SCCOL+MINBOXSIZE-2,SCROW+MINBOXSIZE-2,SCCOL+15*MINBOXSIZE+2,SCROW+21*MINBOXSIZE+2,BGCOLOR,0); 
nextboxgs=random(8); 
nextboxfx=random(4); 
sprintf(nm,"%d",num); 
txt(456,173,"Number:",1,15); 
txt(456,193,nm,1,15); 
txt(456,243,"Next Box:",1,15); 
timezd(); 
KillTimer(); 
closegraph(); 
getch();
}