1. Win32 API 介绍
本次实现贪吃蛇会使用到⼀些Win32 API的知识，接下来我们就来学习一下。
1.1 Win32 API
Windows 这个多作业系统除了协调应用程序的执行、分配内存、管理资源之外， 它同时也是⼀个很大的服务中心，调用这个服务中心的各种服务（每一种服务就是一个函数），可以帮应用程序达到开启视窗、描绘图形、使用周边设备等目的，由于这些函数服务的对象是应用程序(Application)， 所以便称之为 Application Programming Interface，简称 API 函数。WIN32 API也就是Microsoft Windows32位平台的应用程序编程接口。
1.2 控制台程序（Console）
平常我们运行起来的黑框程序其实就是控制台程序。
注： 如果运行起来不是控制台程序，就右键进入设置，在默认终端应用程序中改成 Windows 控制台主机。
我们可以使用cmd命令来设置控制台窗口的长宽：设置控制台窗口的大小，30行，100列。
mode con cols=100 lines=30
也可以通过命令设置控制台窗口的名字：
title 贪吃蛇
这些能在控制台窗口执行的命令，也可以调用C语言函数system来执行。例如：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> //设置控制台的显示大小、名称 int main() { system("mode con cols=100 lines=30"); system("title 贪吃蛇"); system("pause");//pause 暂停 return 0; }
1.3 控制台屏幕上的坐标COORD
COORD 是Windows API中定义的⼀个结构体，表示一个字符在控制台屏幕上的坐标。
typedef struct _COORD { SHORT X; SHORT Y; } COORD, *PCOORD; • 1 • 2 • 3 • 4
#include <windows.h> int main() { COORD pos = { 40, 10 }; return 0; }
1.4 GetStdHandle
GetStdHandle是⼀个Windows API函数。它用于从一个特定的标准设备（标准输⼊、标准输出或标准错误）中取得⼀个句柄（用来标识不同设备的数值），使用这个句柄可以操作设备。
HANDLE GetStdHandle(DWORD nStdHandle);
1.5 GetConsoleCursorInfo
检索有关指定控制台屏幕缓冲区的光标大小和可见性的信息
BOOL WINAPI GetConsoleCursorInfo(HANDLE hConsoleOutput, PCONSOLE_CURSOR_INFO lpConsoleCursorInfo );
1.5.1 CONSOLE_CURSOR_INFO
这个结构体，包含有关控制台光标的信息
typedef struct _CONSOLE_CURSOR_INFO { DWORD dwSize; BOOL bVisible; } CONSOLE_CURSOR_INFO, *PCONSOLE_CURSOR_INFO;
- dwSize，由光标填充的字符单元格的百分比，此值介于1到100之间。 光标外观会变化，范围从完全填充单元格到单元底部的水平线条。
- bVisible，游标的可见性，如果光标可见，则此成员为 TRUE。
1.6 SetConsoleCursorInfo
设置指定控制台屏幕缓冲区的光标的大小和可见性。
BOOL WINAPI SetConsoleCursorInfo( HANDLE hConsoleOutput, const CONSOLE_CURSOR_INFO *lpConsoleCursorInfo );
#include <windows.h> #include <stdbool.h> int main() { CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = { 0 }; HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); GetConsoleCursorInfo(handle, &cursor_info); //cursor_info.dwSize = 100; cursor_info.bVisible = false;//隐藏；false需要头文件 stdbool.h SetConsoleCursorInfo(handle, &cursor_info); return 0; }
1.7 SetConsoleCursorPosition
设置指定控制台屏幕缓冲区中的光标位置，我们将想要设置的坐标信息放在COORD类型的pos中，调用SetConsoleCursorPosition函数将光标位置设置到指定的位置。
BOOL WINAPI SetConsoleCursorPosition( HANDLE hConsoleOutput, COORD pos );
#include <stdio.h> #include <windows.h> int main() { //获得设备句柄 HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //根据句柄设置光标的位置 COORD pos = { 20, 5 }; SetConsoleCursorPosition(handle, pos); printf("hehe\n"); return 0; }
我们也可以给它分装成一个函数：
#include <stdio.h> #include <windows.h> void SetPos(int x, int y) { //获得设备句柄 HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); //根据句柄设置光标的位置 COORD pos = { x, y }; SetConsoleCursorPosition(handle, pos); } int main() { SetPos(20, 5); printf("hehe\n"); SetPos(10, 5); printf("haha\n"); SetPos(10, 5); printf("heihei\n"); return 0; }
1.8 GetAsyncKeyState
获取按键情况，GetAsyncKeyState的函数原型如下：
SHORT GetAsyncKeyState( int vKey );
将键盘上每个键的虚拟键值传递给函数，函数通过返回值来分辨按键的状态。
GetAsyncKeyState 的返回值是short类型，在上一次调用 GetAsyncKeyState 函数后，如果返回的16位的short数据中，最高位是1，说明按键的状态是按下，如果最高位是0，说明按键的状态是抬起；如果最低位被置为1则说明，该按键被按过，否则为0。
如果我们要判断⼀个键是否被按过，可以检测GetAsyncKeyState返回值的最低值是否为1。
实例：检测数字按键
#include <windows.h> #include <stdio.h> #define KEY_PRESS(vk) (GetAsyncKeyState(vk) & 0x1 ? 1 : 0) int main() { while (1) { if (KEY_PRESS(0x30)) { printf("0\n"); } else if (KEY_PRESS(0x31)) { printf("1\n"); } else if (KEY_PRESS(0x32)) { printf("2\n"); } else if (KEY_PRESS(0x33)) { printf("3\n"); } else if (KEY_PRESS(0x34)) { printf("4\n"); } else if (KEY_PRESS(0x35)) { printf("5\n"); } else if (KEY_PRESS(0x36)) { printf("6\n"); } else if (KEY_PRESS(0x37)) { printf("7\n"); } else if (KEY_PRESS(0x38)) { printf("8\n"); } else if (KEY_PRESS(0x39)) { printf("9\n"); } } return 0; }
2. 贪吃蛇需要实现的功能
- 贪吃蛇地图绘制
- 蛇吃食物的功能 （上、下、左、右方向键控制蛇的动作）
- 蛇撞墙死亡
- 蛇撞自身死亡
- 计算得分
- 蛇身加速、减速
- 暂停游戏
这里不得不讲一下控制台窗口的⼀些知识，如果想在控制台的窗口中指定位置输出信息，我们得知道该位置的坐标，所以首先介绍一下控制台窗口的坐标知识。
控制台窗口的坐标如下所示，横向的是X轴，从左向右依次增长，纵向是Y轴，从上到下依次增长。
在游戏地图上，我们打印墙体使用宽字符：□，打印蛇使用宽字符●，打印食物使用宽字符★
普通的字符是占⼀个字节的，这类宽字符是占用2个字节。
这里再简单的讲一下C语言的国际化特性相关的知识，过去C语言并不适合非英语国家（地区）使用。C语言最初假定字符都是单字节的，但是这些假定并不是在世界的任何地方都适用。
C语言字符默认是采用ASCII编码的，ASCII字符集采用的是单字节编码，且只使用了单字节中的低7位，最高位是没有使用的，可表示为0xxxxxxx；可以看到，ASCII字符集共包含128个字符，在英语国家中，128个字符是基本够够用的，但是，在其他国家语言中，比如，在法语中，字母上方有注音符号，它就无法用 ASCII 码表示。于是，⼀些欧洲国家就决定，利用字节中闲置的最高位编入新的符号。比如，法语中的é的编码为130（⼆进制10000010）。这样⼀来，这些欧洲国家使用的编码体系，可以表示最多256个符号。但是，这里又出现了新的问题，不同的国家有不同的字母，因此，哪怕它们都使用256个符号的编码方式，代表的字母却不⼀样。比如，130在法语编码中代表了é，在希伯来语编码中却代表了字母Gimel，在俄语编码中又会代表另⼀个符号。但是不管怎样，所有这些编码方式中，0–127表示的符号是⼀样的，不⼀样的只是128–255的这⼀段。
至于亚洲国家的文字，使用的符号就更多了，汉字就多达10万左右。⼀个字节只能表示256种符号，肯定是不够的，就必须使用多个字节表达⼀个符号。比如，简体中文常见的编码方式是 GB2312，使用两个字节表示⼀个汉字，所以理论上最多可以表示 256 x 256 = 65536 个符号。
后来为了使C语言适应国际化，C语言的标准中不断加入了国际化的支持。比如：加入宽字符的类型wchar_t 和宽字符的输入和输出函数，加入<locale.h>头文件，其中提供了允许程序员针对特定地区（通常是国家或者说某种特定语言的地理区域）调整程序行为的函数。
- <locale.h>本地化
<locale.h>提供的函数用于控制C标准库中对于不同的地区会产生不⼀样行为的部分。
在标准库中，依赖地区的部分有以下几项：
- 数字量的格式
- 货币量的格式
- 字符集
- 日期和时间的表示形式
通过修改地区，程序可以改变它的行为来适应世界的不同区域。但地区的改变可能会影响库的许多部分，其中⼀部分可能是我们不希望修改的。所以C语言支持针对不同的类项进行修改，下面的⼀个宏，指定⼀个类项：
- LC_COLLATE
- LC_CTYPE
- LC_MONETARY
- LC_NUMERIC
- LC_TIME
- LC_ALL - 针对所有类项修改
char* setlocale (int category, const char* locale);
setlocale 函数用于修改当前地区，可以针对⼀个类项修改，也可以针对所有类项。
setlocale 的第⼀个参数可以是前面说明的类项中的⼀个，那么每次只会影响⼀个类项，如果第⼀个参数是LC_ALL，就会影响所有的类项。
C标准给第⼆个参数仅定义了2种可能取值：“C"和”"。
在任意程序执行开始，都会隐藏式执行调用：
setlocale(LC_ALL, "C");
当地区设置为"C"时，库函数按正常方式执行，小数点是一个点。
当程序运行起来后想改变地区，就只能显示调用setlocale函数。用" "作为第2个参数，调用setlocale函数就可以切换到本地模式，这种模式下程序会适应本地环境。比如：切换到我们的本地模式后就支持宽字符（汉字）的输出等。
setlocale(LC_ALL, "");//切换到本地环境
#include <locale.h> #include <stdio.h> int main() { char* loc; loc = setlocale(LC_ALL, NULL);//返回值是一个字符串指针，表示已经设置好的格式。如果调用失败，则返回空指针NULL。第二个参数设为NULL可以用来查询当前地区。 printf("默认的本地信息：%s\n", loc); loc = setlocale(LC_ALL, ""); printf("设置后的本地信息：%s\n", loc); return 0; }
/* setlocale example */ #include <stdio.h> /* printf */ #include <time.h> /* time_t, struct tm, time, localtime, strftime */ #include <locale.h> /* struct lconv, setlocale, localeconv */ int main() { time_t rawtime; struct tm* timeinfo; char buffer[80]; struct lconv* lc; time(&rawtime); timeinfo = localtime(&rawtime); int twice = 0; do { printf("Locale is: %s\n", setlocale(LC_ALL, NULL)); strftime(buffer, 80, "%c", timeinfo); printf("Date is: %s\n", buffer); lc = localeconv(); printf("Currency symbol is: %s\n-\n", lc->currency_symbol); setlocale(LC_ALL, ""); } while (!twice++);//这样写只会循环两次 return 0; }
- 宽字符的打印
那如果想在屏幕上打印宽字符，怎么打印呢？
#include <stdio.h> #include <locale.h> int main() { setlocale(LC_ALL, ""); wchar_t ch1 = L'中'; wchar_t ch2 = L'国'; wchar_t ch3 = L'★'; wchar_t ch4 = L'●'; wprintf(L"%lc\n", ch1); wprintf(L"%lc\n", ch2); wprintf(L"%lc\n", ch3); wprintf(L"%lc\n", ch4); //宽字符串的打印用%ls printf("ab\n"); return 0; }
