c++語言實(shí)現(xiàn)俄羅斯方塊經(jīng)典游戲課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)報(bào)告 </p><p><b>　　一．功能說明</b></p><p><b>　　1.1總體功能說明</b></p><p>　　本工程用C++語言實(shí)現(xiàn)了俄羅斯方塊經(jīng)典游戲。</p><p>　　俄羅斯方塊游戲特點(diǎn)：俄羅斯方塊的基本規(guī)則是通過鍵盤控

2、制移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和擺放游戲自動(dòng)輸出的各種方塊，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分,上手簡單,是一款經(jīng)典游戲。</p><p>　　在經(jīng)典玩法（正常模式）的基礎(chǔ)上，本程序還添加了挑戰(zhàn)模式，即在游戲伊始時(shí)在游戲區(qū)域中隨機(jī)分布方塊，減小了留給玩家調(diào)整方塊的時(shí)間和區(qū)域，需要通過玩家不斷填補(bǔ)消行才能把游戲進(jìn)行下去。</p><p>　　游戲會(huì)隨著玩家的得分的增多而加大方塊下落的速度，從而增加游戲難度

3、，因此也在原來的基礎(chǔ)上大大增加了游戲的可玩性。游戲中還增加了Esc鍵的功能，從而可以實(shí)現(xiàn)暫停游戲和退出游戲的功能。</p><p><b>　　1.2用戶界面</b></p><p>　　這是游戲的初始界面。</p><p>　　出現(xiàn)游戲名，根據(jù)提示，玩家按下“c”“n”即可自行選擇挑戰(zhàn)模式和正常模式，難度不同。這樣既明確了游戲名稱，提供兩種模

4、式的入口，又給玩家一個(gè)準(zhǔn)備的時(shí)間以自行控制游戲開始，不必一打開文件就突然開始游戲，增加了游戲的人性化。</p><p>　　以上兩圖為進(jìn)入游戲后的主界面，分別為正常模式和挑戰(zhàn)模式。</p><p>　　中間的區(qū)域?yàn)橛螒蛑饕缑?，游戲從上往下隨機(jī)產(chǎn)生并自動(dòng)輸出七種方塊，對(duì)俄羅斯方塊的基本操作如←（左移），→（右移），↑（方塊變形），↓（加速下落）都在此區(qū)域里完成。最上方顯示的是模式。右邊的區(qū)

5、域顯示一些與游戲相關(guān)的信息，從上往下分別是下落速度、游戲得分、游戲操作說明，編者信息。</p><p>　　此圖為按下“Esc”鍵后出現(xiàn)的畫面。程序支持Esc鍵暫停的功能，即按下后，按Y鍵退出，按N鍵可繼續(xù)游戲，玩家中途有事離開，回來后也可繼續(xù)游戲，提供了方便。</p><p><b>　　1.3使用方法</b></p><p>　　打開程序后

6、根據(jù)屏幕上的提示信息，按下回車鍵以進(jìn)入游戲界面開始游戲。</p><p>　　進(jìn)入游戲界面后，根據(jù)屏幕右下方的游戲說明，通過鍵盤上←（左移），→（右移），↑（方塊變形），↓（加速下落）控制方塊。游戲過程中，可按“Esc”鍵暫停，并可以通過“Y”和“C”鍵選擇退出和繼續(xù)。游戲結(jié)束之后，通過鍵盤按鍵“Y”和“N”選擇是否退出游戲。</p><p>　　←，→，↑，↓：左移，右移，翻轉(zhuǎn)和加速下落

7、。</p><p>　　Esc：暫停/繼續(xù)/退出</p><p>　　游戲難度配置是隨著分?jǐn)?shù)的增加而提高的。</p><p><b>　　二．程序設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)框架</p><p>　　程序以main函數(shù)為主線，在main函數(shù)中調(diào)用其他函數(shù)，具體算法主要在其

8、他函數(shù)中實(shí)現(xiàn)，使程序更加簡潔明了，清晰而有層次。除main函數(shù)外，還有Start，Begin，Block_birth，Print，Clear，Turn，Intomap，Available，Deleteline，Gameover十個(gè)實(shí)現(xiàn)算法的函數(shù)，分別用來實(shí)現(xiàn)初始界面，初始游戲，生成方塊，打印方塊，擦除方塊，旋轉(zhuǎn)方塊，更改地圖矩陣，判斷是否放下，消行，游戲結(jié)束的功能。</p><p><b>　　框架圖如

9、下：</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N<

10、;/b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　2.2 關(guān)鍵算法描述</p><p>　　本工程主要采用了數(shù)組來存儲(chǔ)矩陣，用三維數(shù)組（block_

11、shape[7][4][4]）存儲(chǔ)了最基本的7種俄羅斯方塊，而在具體操作中則通過對(duì)另外兩個(gè)新定義的二維數(shù)組當(dāng)前方塊（tshape[4][4]）與新方塊（newshape[4][4]）來實(shí)現(xiàn)各種操作與判斷。</p><p>　　打印函數(shù)Print()和擦除函數(shù)Clear()可實(shí)現(xiàn)方塊的移動(dòng)。</p><p>　　判斷函數(shù)Available ()進(jìn)行方塊滿行和疊加的判斷，主要是通過定義了一個(gè)二

12、維的地圖矩陣map_shape[24][46]，在有方塊的地方值為1，無則為0，對(duì)于“■”字符橫坐標(biāo)占兩個(gè)的問題，統(tǒng)一取其左邊第一個(gè)位置為1進(jìn)行各種判斷操作。</p><p><b>　　關(guān)鍵算法 1：</b></p><p>　　算法功能：在主程序中接收鍵盤傳來的信息，并對(duì)所要操縱的方塊做相應(yīng)的操作（翻轉(zhuǎn)，左移，右移，下落），包括Esc鍵控制的暫停/繼續(xù)/退出游戲。

13、</p><p>　　void Turn(int block_shape[4][4])//操作方塊</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int direction = _getch();</p><p>　　switch(direction)</p><p><b&

14、gt;　　{</b></p><p>　　case 72://up 方塊翻轉(zhuǎn)</p><p>　　for(int k=0;k<4;k++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(int j=0;j<4;j++)</p><p><b>

15、;　　{</b></p><p>　　block_newshape[3-j][k] = block_shape[k][j];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(Available(block_newshape,0,0

16、))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Clear(block_tshape);</p><p>　　Print(block_newshape);</p><p>　　for(int k=0;k<4;k++)</p><p>　　for(int j=0;j<4

17、;j++)</p><p>　　{block_tshape[k][j] = block_newshape[k][j];}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 75://left 方塊左移</p><

18、;p>　　if(Available(block_tshape,-2,0))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Clear(block_tshape);</p><p>　　x_coordinate-=2;</p><p>　　Print(block_tshape);</p>

19、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 77://right 方塊右移</p><p>　　if(Available(block_tshape,2,0))</p><p><b>　　{</b>&

20、lt;/p><p>　　Clear(block_tshape);</p><p>　　x_coordinate+=2;</p><p>　　Print(block_tshape);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　break;</b></

21、p><p>　　case 80://down 方塊下移</p><p>　　delay=delay_max;</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 27://Esc 暫停游戲</p><p>　　textout(handle,23,9,BColors,1,&q

22、uot;Do you want to quit?");</p><p>　　textout(handle,24,10,BColors,1,"press y to exit");</p><p>　　textout(handle,24,11,BColors,1,"press n to continue");</p><p&

23、gt;　　int temp = _getch();</p><p>　　switch(temp)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 121: //Y 退出游戲</p><p>　　textout(handle,24,9,Colors,1,"

24、 ");</p><p>　　textout(handle,24,10,Colors,1," ");</p><p>　　textout(handle,24,11,Colors,1," ");</p><p>　　textout(hand

25、le,28,12,BColors,1,"score:");</p><p>　　char output[10];//臨時(shí)輸出矩陣</p><p>　　itoa(score,output,10);</p><p>　　textout(handle,35,12,BColors,1,output);</p><p>　　Play

26、Sound("dead.wav",NULL,SND_FILENAME|SND_ASYNC);</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p>　　case 110: //N 繼續(xù)游戲</p><p>　　textout(handle,24,9,Colors,1,"

27、 ");</p><p>　　textout(handle,24,10,Colors,1," ");</p><p>　　textout(handle,24,11,Colors,1," ");</p><p><b>　　

28、break;</b></p><p>　　default: //輸入錯(cuò)誤提示</p><p>　　textout(handle,50,10,Colors,1,"input error...");</p><p>　　textout(handle,50,11,Colors,1,"if you want to exit,&quo

29、t;);</p><p>　　textout(handle,50,12,Colors,1,"please press Esc again");</p><p>　　Sleep(1000);</p><p>　　textout(handle,50,10,Colors,1," ");</p>

30、<p>　　textout(handle,50,11,Colors,1," ");</p><p>　　textout(handle,50,12,Colors,1," ");</p><p><b>　　}&l

31、t;/b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　關(guān)鍵算法 2：</b></p><p>　　算法功能：判

32、斷方塊能否出現(xiàn)在某個(gè)位置。</p><p>　　bool Available(int block_shape[4][4],int x_move,int y_move)//判斷方塊能否放下</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(int x=0;x<4;x++)</p><p><b

33、>　　{</b></p><p>　　for(int y=0;y<4;y++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (block_shape[x][y]==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>&

34、lt;b>　　switch(y)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　case 0:</b></p><p>　　if (map_shape[y_coordinate+y_move+x][x_coordinate+x_move+y]&&block_s

35、hape[x][y])</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　break;</b></p><p><b>　　case 1:</b></p><p><b>　　case 2:</b></p>

36、<p><b>　　case 3:</b></p><p>　　if (map_shape[y_coordinate+y_move+x][x_coordinate+x_move+2*y]&&block_shape[x][y])</p><p><b>　　return 0;</b></p><p>

37、;<b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

38、;<b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　關(guān)鍵算法 3;</b></p><p>　　算法功能：消除已經(jīng)填滿的一行。</p><p>　　void Deleteline()//擦除一行方塊</p>

39、<p><b>　　{</b></p><p>　　for(int y=0;y<4;y++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(int x=0;x<4;x++)</p><p><b>　　{</b></p>

40、;<p>　　if(block_tshape[y][x]==1)</p><p>　　if(Block_Full(y))//判斷是否滿行</p><p>　　{ textout(handle,30,7,GColors,1,"消行成功！");</p><p>　　Sleep(500);</p><p>　　

41、textout(handle,30,7,GColors,1," ");//顯示“消行成功”</p><p>　　cout<<'\a';//消行時(shí)蜂鳴</p><p>　　score+=10;//加分</p><p>　　if(speed<=49)//更改速度</p><p&g

42、t;<b>　　{</b></p><p>　　speed=score/10;</p><p>　　if(speed>49)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　speed=49;</b></p><p>　　del

43、ay_max=2;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　delay_max=100-speed*2;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　char output

44、[10];//臨時(shí)輸出矩陣</p><p>　　itoa(score,output,10);</p><p>　　textout(handle,58,9,BColors,1,output);</p><p>　　itoa(speed,output,10);</p><p>　　textout(handle,58,5,BColors,1,out

45、put);</p><p>　　for(int a=y_coordinate+y;a>3;a--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(int b=21;b<45;b+=2)</p><p>　　map_shape[a][b]=map_shape[a-1][b];</p&

46、gt;<p>　　}//從消行處開始下移地圖矩陣</p><p>　　for(int x=y_coordinate+y;x>3;x--)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(int y=21;y<45;y+=2)</p><p><b>　　{</

47、b></p><p>　　textout(handle,y,x,Colors,1," ");</p><p>　　if(map_shape[x][y]==1)</p><p>　　textout(handle,y,x,Colors,1,"■");</p><p><b>　　}</

48、b></p><p>　　}//從消行處開始向上重新打印</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></

49、p><p>　　2.3 程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)</p><p><b>　　第一</b></p><p>　　對(duì)于方塊的位置的判斷。因?yàn)樵诜綁K做任何操作之前都要進(jìn)行判斷，看變化之后的方塊所處的位置具不具備出現(xiàn)方塊的條件，即是否該坐標(biāo)位置是否已經(jīng)被占用。因此一個(gè)能夠通用的判斷函數(shù)就非常關(guān)鍵，在本程序中函數(shù)bool Available()就發(fā)揮著這個(gè)作

50、用。</p><p><b>　　第二</b></p><p>　　對(duì)于方塊的操作。向左向右相對(duì)來說比較好解決，只需要修改橫坐標(biāo)即可，而向上鍵則需要實(shí)現(xiàn)方塊的反轉(zhuǎn)，這需要用到一個(gè)類似矩陣轉(zhuǎn)置的算法。向下的實(shí)現(xiàn)引入了延遲量，即相當(dāng)每一層橫坐標(biāo)的循環(huán)中給玩家一個(gè)操作時(shí)間，當(dāng)玩家按“↓”就相當(dāng)于放棄調(diào)整進(jìn)入下一個(gè)橫坐標(biāo)的循環(huán)。</p><p><

51、;b>　　第三</b></p><p>　　對(duì)于消行的判斷與操作。因?yàn)椤啊觥弊址麢M坐標(biāo)占兩個(gè)的問題，導(dǎo)致打印方塊時(shí)橫坐標(biāo)都要乘以2，于是統(tǒng)一取左邊第一個(gè)位置為1進(jìn)行各種操作。故最終判斷是否滿行時(shí)該行的地圖矩陣存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是1、0交錯(cuò)的。在判斷消行時(shí)因?yàn)槊看蜗信袛嘀慌c當(dāng)前操作的方塊有關(guān)，所以判斷只需在有方塊的橫坐標(biāo)處進(jìn)行判斷，再者消行時(shí)也只從開始消行的橫坐標(biāo)向上操作，一下部分不需要變動(dòng)，可以增加程

52、序執(zhí)行的效率。</p><p><b>　　2.4 調(diào)試的方法</b></p><p>　　問題 1：“■”字符橫向輸出占兩格問題</p><p>　　同樣是坐標(biāo)，因?yàn)橹跋率謱懕容^簡單的打印和擦除函數(shù)實(shí)現(xiàn)方塊移動(dòng)的時(shí)候，沒有細(xì)想就用橫坐標(biāo)乘以2的方式把方塊畫出來了，到了后期編判斷函數(shù)的時(shí)候一直為此煩惱，后來索性把打印的“■”換成“10”觀察數(shù)

53、據(jù)應(yīng)該如何存儲(chǔ)，而得出向左靠齊存儲(chǔ)的想法。</p><p>　　問題 2：判斷函數(shù)問題</p><p>　　因?yàn)橐幰粋€(gè)通用的判斷函數(shù)，所以一直向左向右判斷與向下判斷與原地判斷就要都寫在一個(gè)函數(shù)里，再加上橫向輸出占兩格的問題，一度無法實(shí)現(xiàn)，不過通過不斷運(yùn)行調(diào)試，縱然有很多錯(cuò)誤之處，但每發(fā)現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤就會(huì)都修改程序消除這個(gè)錯(cuò)誤，但是其他錯(cuò)誤并沒有解決，但當(dāng)你針對(duì)每一個(gè)錯(cuò)誤解決完的時(shí)候，也就是編

54、出了正確代碼的時(shí)候。</p><p>　　問題4：itoa函數(shù)的調(diào)試過程</p><p>　　分?jǐn)?shù)顯示時(shí)需用調(diào)用了這個(gè)函數(shù)。經(jīng)過多次調(diào)試，發(fā)現(xiàn)其初始是默認(rèn)初始，便把初始置0，后來運(yùn)行程序分?jǐn)?shù)便能夠正確累加。</p><p><b>　　問題3：語法錯(cuò)誤</b></p><p>　　程序剛編寫的時(shí)候有許多語法錯(cuò)誤，后經(jīng)過不

55、斷地設(shè)斷點(diǎn)調(diào)試，以及分模塊的調(diào)試，逐步修正，完成了整個(gè)程序。</p><p>　　2.5 程序性能評(píng)價(jià)</p><p>　　在程序運(yùn)行的效果上還是非常流暢的，不論是方塊自身的反轉(zhuǎn)變換移動(dòng)，還是滿行后的消行都沒有延遲，在實(shí)現(xiàn)鍵盤操縱的過程中也沒有什么延遲感。</p><p>　　在程序設(shè)計(jì)上大體上感覺還是不錯(cuò)的，通過幾個(gè)函數(shù)模塊互相嵌套調(diào)用實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì)上的幾個(gè)模塊的功

56、能，減少了代碼重復(fù)率，增加了代碼執(zhí)行的效率。</p><p>　　在程序的精簡度方面做的還不夠，由于許多函數(shù)內(nèi)都重復(fù)調(diào)用了一些變量，導(dǎo)致可能設(shè)置了較多的全局變量。</p><p>　　另外方塊并沒有實(shí)現(xiàn)彩色隨機(jī)出現(xiàn)，而都為紅色。且在界面右邊也未設(shè)計(jì)出現(xiàn)下一個(gè)方塊的函數(shù)，增大了游戲的難度。但基于此程序中方塊生成及打印的算法，這兩點(diǎn)恐怕無法實(shí)現(xiàn)，在這一點(diǎn)上做得不夠好。</p>&

57、lt;p><b>　　三．心得體會(huì)</b></p><p>　　通過這次小學(xué)期的計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)，我的編程能力的得到了很大提升。通過實(shí)踐將原來學(xué)習(xí)的許多理論知識(shí)應(yīng)用到編程實(shí)際中，不僅鞏固了自己的與原來已經(jīng)掌握的知識(shí)，還鍛煉了自己的動(dòng)手能力，增強(qiáng)了信心。</p><p>　　之前正常課時(shí)的C++學(xué)習(xí)只是基于書本，平時(shí)的上機(jī)也只局限于對(duì)一些小程序的調(diào)試和部分語句的編寫，表

58、明上雖然懂了，但是離實(shí)踐還有很遠(yuǎn)。我們真正消化為自己掌握的內(nèi)容其實(shí)很少，所以對(duì)于C++，只是個(gè)平面的印象，然而這次計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)讓它變得立體鮮活。</p><p>　　一開始的我還毫無頭緒，但是通過老師的講解，我首先從網(wǎng)上查找了一些代碼，自己試著調(diào)試，嘗試先看懂每個(gè)函數(shù)的功能，大致了解編寫俄羅斯方塊的基本思路，再自己嘗試著一邊借鑒一邊原創(chuàng)。</p><p>　　由于是自己編寫的程序，所以開始運(yùn)

59、行時(shí)出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，由此我對(duì)程序的調(diào)試過程有了更加深刻的理解，并能熟練地運(yùn)用這些調(diào)試方法。某些錯(cuò)誤是語法的錯(cuò)誤，有的是自己的不仔細(xì)造成的錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤都使我對(duì)于C++的編程以及自己的細(xì)心程度有了極大的提升。</p><p>　　通過這次計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)，通過俄羅斯方塊這個(gè)小游戲的編寫，我接觸了不少不曾用過的函數(shù)，了解了控制臺(tái)編程，體會(huì)到模塊化，多文件，多線程的好處。這次實(shí)習(xí)讓我在編譯原理方面得到了鞏固，而且使我們對(duì)軟件