C语言专业课程设计方案报告贪吃蛇源程序.doc

C 语 言 课 程 设 计 （小游戏贪吃蛇程序设计汇报） 设计人： 班级： 201 年 月 号 目 录一：概述1：研究背景及意义2：设计任务和需要知识点 3：具体完成设计内容二：需求分析1:功效需求 2:操作方法 三:总体设计1:模块划分 2:数据结构设计 四:具体设计1:主空摸块设计 2:绘制游戏界面 3:游戏具体过程 4:游戏结束处理 5:显示排行榜信息模块 五:程序调试和测试1:动画和音乐同时 2:蛇运行 3:终止程序 六:结论 七:结束语 八:程序清单 九:参考文件 一 概述 本课程设计以软件工程方法为指导，采取了结构化，模块化程序设计方法，以C语言技术为基础，使用Turbo C+3.0为关键开发工具，对贪吃蛇游戏进行了需求分析，总体设计，具体设计，最终完成系统实现和测试。1.1 研究背景及意义 伴随社会发展，大家生活节奏日益加紧，越来越多人加入了全球化世界。大家不再拘泥和一小块天地，加班，出差成了现代人不可避免公务。而此时一款能够随时随地娱乐游戏成为了大家需要。此次课程设计完成贪吃蛇小游戏，正是为了满足上述需求而设计出来。贪吃蛇游戏虽小，却设计很多知识点。经过开发贪吃蛇游戏系统，可使读者初步了解使用软件工程和那个发，技术和工具开发软件过程，深入掌握结构化，模块化程序设计方法和步骤，深入掌握总体数据结构设计，模块划分方法，掌握局部变量，全局变量，结构体，共用体，数组，指针，文件等数据结构使用方法，掌握图形，声音，随机数等多个库函数使用方法，学习动画，音乐，窗口，菜单，键盘等多项编程技术，深入学会软件调试，测试，组装等软件测试方法，为后续课程学习和未来实际软件开发打下坚实基础。1.2 设计任务和需要知识点1.2.1 课程设计关键完成任务1) . 经过编写“贪吃蛇游戏”程序，掌握结构化，模块块化程序设计思想，培养处理实际问题能力。2) 有同时播放动画，声音效果。3) 设计好数组元素和蛇，食物对应关系。4) 随机产生食物。5) 有分数统计，排行榜，分数存放等功效。 经过此次课程设计，期望使读者能更深入了解和掌握课程教学中基础概念，培养读者应用基础技术处理实际问题能力，从而深入提升分析问题和处理问题能力。1.2.2需要掌握和利用知识点 1.2.3此次课程设计需要掌握和利用以下知识点： 1) 数组应用。 2) 全局变量使用。 3) 按键处理。 4）结构体应用。 5）图形，音乐和动画相关知识。 6）随即函数使用。 7）文件基础出操作。 8) 结构化，模块化设计方法。 1.3具体完成设计内容 在此次课程设计中需要完成任务有：包含命令，全局变量定义和宏定义，函数申明等（50行），主控模块（MAIN函数，14行），动画，音乐播放模块（DRAWSNOW函数，33行），画出游戏开始界面模块，具体游戏过程模块，游戏结束处理模块。开发中工作量约为215行源代码。二 .需求分析 贪吃蛇游戏是个简单小游戏，能让游戏者身心得到娱乐，从而能够愈加好地投入到学习或工作当中。即使现在市面上出来这多种多样游戏版本，可是贪吃蛇这类小游戏其市场还是相当大，因为它玩法简单易行，不管是手机，还是小游戏机，全部能很顺利运行。对于在外忙碌人，不可能花费大量时间在娱乐上，大型游戏是行不通，这么小游戏刚好迎合了她们需求。2.1功效需求 要开发贪吃蛇游戏程序，首先要分析改程序应实现哪些功效。对贪吃蛇游戏程序功效需求可描述以下： 程序运行后显示动画，音乐，按ESC键退出游戏界面后，左边有一个矩形区，外游戏区域，在矩形区中有食物和贪食蛇，上方有统计分数及关数显示区域。 蛇在封闭围墙利用绿色矩形表示，围墙里随机出现一个食物，经过按键盘四个光标键控制蛇向上，下，左右四个方向移动，蛇头撞到食物，则食物被吃掉，蛇身体长一节，接着又出现食物，等候蛇来吃。食物用一个点表示，而且每次食物位置全部是随机出现。游戏中要使贪吃蛇尽可能长，不过不能使贪吃蛇撞到四面墙壁，而且蛇身体不能撞到一起，不然游戏结束。游戏中每吃掉一个食物要有积分，伴随分数增加可进入下一关，即使速度会加紧。游戏结束时，假如分数进入前5名则重新排榜并存放。显示排行榜。因为相关贪吃蛇和食物数据较多，而且关系亲密，贪吃蛇及食物全部是定义结构体数据类型，这么定义便于操作和处理。2.2 操作方法 2.2.1.进入游戏 2.2.2.游戏界面 2.2.3.游戏操作 2.2.4.游戏结束三 总体设计 确定贪吃蛇游戏体系结构，给出总体模块结构图，确定程序关键函数及之间调用关系，同时设计蛇和游戏者等数据结构。3.1 模块划分本程序采取结构化程序设计方法，根据自顶向下，逐步细化方法对要处理问题进行逐层分解。首先画出顶层模块，即主控模块，之完成对下层模块调用功效，即调用其它功效模块；接着，按需求分析中功效需求设计第一层模块，有音乐动画，图形驱动，画主界面，游戏过程，结束处理，退出等第6个关键功效；接着，画出第二层模块。总体模块结构图6-1所表示。 主 控 模 板退出结束处理游戏过程画主界面 图形驱动动画音乐排行榜写入文件成绩排序读取统计3.1.1. 主控模块。3.1.2. 动画音乐模块3.1.3. 画主界面模块3.1.4. 游戏过程模块3.1.5. 游戏结束处理模块3.1.6. 读取统计模块3.1.7. 成绩排序模块3.1.8. 写入文件模块3.1.9. 排行榜模块3.1.10. 退出3.2 总体数据结构设计 设计思绪：测序关键在于表示蛇图形及蛇移动。用一个小不足方块表示蛇一节身体，身体每长一节，增加一个矩形块，蛇头业用一样一节小矩形方块表示移动时必需从蛇能够上向前爬行，档案下有效方向键后，应先确定蛇头位置，以后蛇身体虽蛇头移动，图形实现是从身体新位置开始画出蛇。这时，因为未清屏原因，原来蛇位置和新蛇位置差一节蛇身，即看起来蛇多一节身体，所以将蛇最终一节用背景色覆盖。食物出现和消失意识画矩形块和覆盖矩形块。为了便于了解，定义两个结构体：食物和蛇。下面介绍贪吃蛇游戏程序关键数据结构。3.2.1 食物和蛇数据结构 表示食物和蛇矩形块设计为10*10个像素单位，食物基础数据域为它所出现位置，用X和Y坐标表示，则矩形块用函数RECTANGLE（X,Y,X+10，Y+10）或RECTANGLE（X,Y,X+10，Y-10）能够画出。因为每次只出现一个食物，所以设定YES表示是否需要出现食物。YES=1表示没有食物或食物已经被蛇吃掉，需要画出食物。放置食物后，置YES=0。蛇一节身体为一个矩形块，表示矩形块只需左上角点坐标（X,Y）。因为在游戏过程中蛇身体不停增加，需用数组存放每节坐标，最大设定为N=200，NODE表示目前节数。DIRECTION是保留蛇移动方向变量，其值可为1、2、3、4之一，分别表示右、左、上、下方向。LIFE是表示生命变量，LIFE=0表示蛇活着，一旦LIFE=1，一旦LIFE=1，表示蛇死，结束游戏。#define N 200Struct Food int x; int y; Int yes;food;Struct Snake int xN;Int yN;Int node;Int derection;Int life;snake;3.2.2 排行榜中优胜者数据结构排行榜关键统计优胜者姓名和成绩。为了存放排行榜信息，可定义以下结构体类型，其中字符数组name组员存放优胜者姓名，整型变量score组员存放优胜者成绩。Struct person char name20; Int score;3.2.3 其它全局变量定义Struct person per5;Int score=0;Int gamespeed=400;3.2.4 符号常量宏定义#define LEFT 0x4b00;#define RIGHT 0x4d00;#define DOWN 0x5000;#define UP 0x4800#define ESC 0x011b#define FILENAME四. 具体设计 依据总体设计模块功效和结构，完成所负担程序模块算法设计。给出每个模块具体算法，算法分别用传统步骤图和文字说明来描述。4.1 主控模块main函数主函数是程序主控模块。首先初始化图形系统，然后使用drawsnow函数播放动画和声音，接着调用init函数初始化图形系统，以后调用drawk函数画出游戏开始画面，在调用gameplay函数，即开始了游戏具体过程，游戏结束后调用endplay函数进行游戏结束处理；从文件中读取统计信息，排序，显示排行榜信息，最终关闭图形系统，结束程序。主控模块步骤图图6-2所表示。其中带有两个竖线矩形框表示对自定义函数调用。开始 初始化图形系统 播放动画音乐 余下步骤图在下页 初始化图形系统 画游戏开始界面 游戏具体过程 游戏结束处理 关闭图形系统结束4.2 绘制游戏开始界面drawk函数 绘制游戏界面函数算法步骤图图6-3所表示。 主界面就是一个封闭围墙，用两个循环语句分别在水平方向和垂直方向输出连续宽度和高均为10个像素单位距行小方块，围成封闭图形表示围墙，为了醒目，设置为淡青色，用函数setlinestyle设直线型宽度为3个像素，设置3个像素围墙线，。最终，在界面左上部输出游戏程序版本信息，在右上部输出游戏成绩（score）和关(level)表头。4.3 游戏具体过程gameplay函数 该函数是游戏关键部分。游戏具体过程gameplay函数大致算法步骤图图6-4所表示。下面对该算法不够具体地方作深入描述。开 始 初始化未按键为食物质优食物标志随即确定食物有食物画食物输出成绩和关数输出蛇位置确定蛇头位置窗蛇身，蛇死 蛇撞墙置蛇死标志蛇死吃到物吃后处理循环画蛇延迟10秒除蛇尾，增节蛇死接收按键 keykey=ESC结 束由按键判蛇位置4.3.1 初始化 为预防食物总是出现在一个位置上，要设置随机数发生器种子数，产生真正随机数。因为还没有画出食物，并设置需要食物，并设置蛇活着。初始时，蛇只有蛇头和1节蛇尾，设置这2节坐标。设定蛇开始爬行方向左右。4.3.2 随机确定食物位置 因为蛇吃到食物判定是蛇头坐标和食物坐标相等，所以要确保食物出现位置在10倍数位置上。先用两个带随机函数表示式产生一个在围墙内x、y坐标，然后用两个while循环将两个坐标值调整到10倍数上，这么就能够让蛇吃到。4.3.3 循环确定蛇身新坐标 这里难点是表示蛇新位置并消除前一次图形。采取方法是每次移动时候从最终一节开始到第二节，将前一节坐标值赋给后一节坐标，移动后只要把最终一节用背景色擦出即可，因为新位置0到n-1节还是要出现在画面上。这里用一个for循环来确定蛇身新坐标。4.3.4 吃到食物后处理 蛇吃到食物后，首先将食物擦除，即用背景色画出该食物，然后给蛇节数加1，设置需要食物标志，是游戏成绩加10分，假如成绩达成50分倍数，则给关数加1，并加紧游戏速度。4.3.5 有按键判定蛇方向 这是一个内嵌嵌套条件选择结构，依据安东上下左右键来设定蛇移动方向。其中1=向右，2=向左，3=向上，4=向下。判定是还考虑相反方向键无效，比如蛇正在向上爬行，按下一键方向是无效。4.4 游戏结束处理木块ENDPLAY函数游戏结束时，应该用ENDPLAY函数进行游戏结束处理，其算法步骤图图6-5所表示。开 始 读排行榜统计文件scoreper4.score 画出填充矩形界面输出提醒信息输出空格建立输入框余下步骤图在下页 输出不够上排行榜信息输入游戏者姓名成绩赋值统计按成绩排序统计写入排行榜文件显示排行榜返回该块首先调用读取排行榜文件统计，假如文件不2存在，则在READFILES函数中调用INITSCOREFILES函数建立该文件，然后再读出统计。 其次，判定游戏者成绩是否能够上排行榜。假如能够上榜，则画出淡蓝色矩形界面，在界面中输入游戏者姓名，对成绩进行赋值，然后调用 CompareScore 函数对统计排序，并调用 Writefiles 函数将统计写入排行榜帮文件；假如不能上榜，则直接在游戏界面输出不能上榜信息。 最终，调用 pain_board 函数显示排行榜信息。4.5函数void pain_board完成排行榜绘制.五. 程序调试和测试 调试和测试软件目标就是发觉并更正潜伏错误。一个程序，必需经过认真调试和测试，才能尽可能降低错误、确保程序满足功效、性能需求，达成最初设计、使用要求，从而确保程序开发质量。具体设计完成后，就能够用C语言依据各个模块算法来设计程序，每个模块全部要设计成一个自定义函数。多个模块能够放在一起组成一个原函数程序文件，也能够一个模块组成一个源程序文件。原程序设计好后，输入到计算机中，并存放到磁盘上；然后对每个源程序文件全部进行了独立编译和调试（具体代码能够参看程序清单）；并针对不一样模块程序设计测试用例进行单元测试；最终，将多个分别开发模块组装在一起，形成一个完整程序，进行集成测试，从而发觉并更正了程序程序中存在部分潜藏错误，并使程序容错能力大大增强。5.1 动画和音乐同时播放预期结果：片头在显示动画得同时播放音乐；按任意键后进入游戏主界面；进入游戏主界面后动画音乐同时停止。实际运行效果：满足和，不满足，即进入游戏后仍然播放片头音乐。错误分析：程序中使用循环播放动画，并在其循环体中插入发声函数以达成音乐和动画同时。因为在结束动画时没相关闭扬声器，所以进入游戏界面后仍然发声。修改：在动画播放完后加一条“nosound（）；”语句将扬声器关闭，问题得四处理。修改后程序运行实际效果和预期效果一致。5.2 蛇运行 5.2.1 蛇撞到墙预期结果：蛇运行时假如撞到墙壁，则游戏结束。实际运效果：超出左右墙壁后程序结束，但超出上面墙壁后仍然运行，图6-9所表示。错误分析：错误程序段在蛇运行中条件判定语句中，其判定条件是：if（snake.x0595）,即少了上、下两个方向判定。修改：在蛇运行过程中添加两个逻辑表示式，判定蛇是否闯到上下围墙。代码：If（ snake.x0595| snake.y0455）修改后程序运行结果和预期结果一致。5.2.2 蛇头闯到蛇身 预期结果：当蛇得头部和蛇身相撞时，游戏应该结束。 实际运行效果：蛇头撞到蛇身时，程序并不终止。 错误分析：在蛇运行判定程序犯错，其代码以下 Fori=3;isnake.node;i+) if(snake.xi=snake.x0&snake.yi=snake.y0) snake.life=0;break; 修改：将循环体中snake.life=0改为snake.life=1； 修改后结果和预期结果一致。5.3 终止循环 经过对各个模块调试和单元测试并修改了错误后，将各个模块组装成一个系统，并进行集成测试。在集成过程中发觉了部分错误，比如全局变量反复定义、函数反复申明等，分别进行了更正。最终连续运行了5次，方便测试该游戏程序功效、性能是否达成了预期目标，并依据所使用具体机器对蛇爬行速度进行合适调整。测试内容包含蛇运行、分数、关数、排行榜及排序、文件存放、音乐动画等功效，情况均正常。六. 结论经过2周课程设计，在开发小组共同努力下，最终完成了贪吃蛇游戏程序开发任务。该游戏程序实现了用方向键控制蛇在围墙内爬行、随机产生食物、控制蛇吃掉食物并加分、控制游戏中闯关数目和蛇运行速度、实时显示得分和关数、结束时处理和显示排行榜等功效。该游戏程序含有界面友好、操作方便、控制正确和容错能力强等特点。这个贪吃蛇游戏还存在部分缺点，还应该在以下多个方面加以改善。1） 进入游戏后，到蛇死亡，只能玩一次就会退出程序。应加入数次游戏控制能力。2） 蛇样子不美观，应将蛇头、蛇尾和蛇身深入美化，使其更像真实蛇。3） 当分数达成400分时，蛇速度变得很快，一下子就撞到围墙上了，应合适控制蛇速度和关数，方便使游戏更含有吸引力。七.结束语 贪吃蛇游戏编程练习思索数据结构:定义食物坐标来控制它出现位置，用一系列函数时进行表示，比如用函数rectangle来画出矩形，用life变量值表示蛇生命，用direction变量值表示蛇移动方向等，还有用数组来存放蛇身各节坐标，这些全部让我们熟悉了对数组操作，另外还熟悉了多种函数应用。 贪吃蛇设计有很多帮助，学习编写贪吃蛇游戏对掌握C语言知识有很大帮助。经过编程实践，还能拓展思绪，让我们去寻求需要调用那些函数，怎样提升程序质量等。要写出好程序，需要我们有扎实基础，这么碰到部分基础算法时候就会游刃有余了。在编程时我们要有丰富想象力，不要拘泥和固定思维方法，碰到问题时侯要多想多个处理问题方案。丰富想象力是建立在丰富知识基础上，所以我们要经过多个路径来帮助自己建立较丰富知识结构。在编程是我们碰倒了很多困难，这就需要我们多和她人交流。在编程过程中，我们也发觉有良好编程风格是十分关键，最少在时间效率上就表现了这一点。养成良好习惯，代码缩进编排，变量命名规则要一直保持一致，这些全部是提升我们编程能力关键点。 在进行课程设计过程中我们也学到了很多别东西。首先，我们学会了合作，要以她人眼光看看问题，可能这么得到会比各自得到全部要多；其次，我们学会了分工，分工是为了愈加好地合作，分工才能提升合作效率；最终，我们学会了奋斗，我们相信，经过四年学习，我们一定能写出更出色程序，未来会描绘出更出色人生。在这里，我们要感谢指导课程设计张凤君老师，给我们悉心指导。老师数次问询编写进程，并为我们指点迷津，帮助我们开拓研究思绪，精心点拨、热心激励。老师一丝不苟工作作风，严谨求实态度，踏扎实实精神，不仅受我以文，而且教我做人，给以终生受益无穷之道。我还要感谢我们开发小组其它同学，在设计中她们给我很大帮助。正是因为我们团结协作，才顺利完成了课程设计任务。八.程 序 清 单/*贪吃蛇游戏程序清单*/#include#include#include#include#include#include#include#include#define filename c:person.dat /*排行榜文件文件全名*/#define esc 0x011b /*esc键*/#define n 200 /*蛇最大节数*/#define left 0x4b00 /*左移方向键*/#define right 0x4d00 /*右移放向键*/#define down 0x5000 /*下移方向键*/#define up 0x4800 /*上移方向键*/ /*排行榜结构体*/struct person int score; /*游戏者分数*/ char name20; /*游戏者姓名*/ per5; /*小蘑菇结构体*/ /*自定义函数申明*/void drawmogu(); /*动画音乐函数*/void readfiles(); /*从文件中读取统计信息*/void writefiles(struct person *) ; /*将纪录写入文件中*/void initscorefiles(); /*初始化统计文件*/void comparescore(struct person); /*排行榜按分数进行排序*/void endplay(); /*游戏结束处理函数*/void paihb(); /*绘制排行榜函数*/*输出欢迎词并播放声音函数*/void pr() int s15=0,100,150,200,250,300,250,150,100,250,350; setcolor(change/10);/*改变欢迎词颜色*/ settextstyle(0,0,4); outtextxy(20,200,WELCOME TO OUR GAME);/*输出欢迎词*/ sound(schange/10);/*使扬声器以括号内频率发声*/*下雪动画并同时播放音乐函数*/void DrawSnow() int i; int sx62; selinestyle(SOLID_LINE,0,THICK_WIDTH); line(1,1,9,9);/*一次3行画出白色雪花3条线*/ line(0,5,10,5); line(9,1,1,9); save=malloc(200);/*在堆中申请200字节空间*/ getimage（0,0,10,10，save）;/*将雪花位图保留到save中*/ cleardevice();/*清屏*/ randomize();/*设置随机种子数*/ for(i=0;i62;i+) sxi=(i+2)*10/*计算雪花位置横坐标数组*/ /*以下键控while循环控制播放音乐和下雪动画*/ while(!kbhit()/*假如未按键，实施循环体*/ Pr();/*调用Pr函数输出欢迎词并播放声音*/ if(snownum!=100) snowsnownum.speed=2+random(5); i=random(62); snowsnownum.x=sxi;/*取横坐标*/ snowsnownum.y=10-random(100);/*取纵坐标*/ /*循环放置snownum个雪花*/ for(i=0;isnownum;i+) putimage(snowi.x,snowi.y,save,COPY_PUT); delay(100);/*延迟100ms方便看到雪花*/ cleardevice();/*清屏*/ Pr(); /*调用Pr函数输出欢迎词并播放声音*/ if(snownum !=100) snownum+; setfillstyle(SOLID_FILL,15);for(i=0;i500)snowi.y=10-random(200);change+;if(change=140) change=10; nosound(); /*关闭扬声器*/cleardevice();/*清屏*/*图像系统初始化函数*/void init(void) int gd=DETECT,gm; initgraph(&gd,&gm,c:tc3BGI); cleardevice(); /*清屏*/*游戏开始界面，左上角坐标为（50，40），右下角坐标（610，460）围墙*/void drawk(void) int i; setcolor(BLUE); setlinestyle(SOLID_LINE,0,THICK_WIDTH); /*设置线性*/ for(i=50;i=600;i+=10) /*用循环画围墙*/ setcolor(2*i+1); circle(i,40,5); /*画上边*/ circle(i,451,5); circle(i,460,5); /*画下边*/ for(i=40;i=450;i+=10) setcolor(2*i+1); circle(50,i,5); /*画左边*/ circle(601,i,5); for(i=40;i0;i-) snake.xi=snake.xi-1; snake.yi=snake.yi-1; /*1、2、3、4表示右、左、上、下四个方向，经过这个判定来移动蛇头*/ switch(snake.direction) case 1:snake.x0+=10;break; case 2:snake.x0-=10;break; case 3:snake.y0-=10;break; case 4:snake.y0+=10;break; /*判定蛇是否撞到墙*/ if(snake.x0595|snake.y0445) snake.life=1; /*置蛇死标志*/ break; /*从蛇第四节开始判定是否撞到自己，*/ for(i=3;isnake.node;i+) if(snake.xi=snake.x0&snake.yi=snake.y0) snake.life=1; /*置蛇死标志*/ break; if(snake.life=1) /*以上两种判定以后，假如蛇死就跳出内循环*/ break; /*跳出while(!kbhit)*/ if(snake.x0=food.x&snake.y0=food.y) /*吃到苹果以后*/ setcolor(BLACK); /*把画面上苹果擦除*/ circle(food.x,food.y,5); snake.node+; /*蛇身体长一节*/ food.yes=1; /*画面上需要出现新苹果*/ score+=10; /*没吃一个苹果增加10分*/ if(score%50=0) /*吃够5个苹果进入下一关*/ level+=1; /*关数加1*/ gamespeed-=60; /*控制速度值降低60，方便加紧速度*/ setcolor(RED); /*画出红色蛇循环*/ setfillstyle(SOLID_FILL,RED); /*用圆画出红色蛇头*/ fillellipse(snake.x0,snake.y0,5,5); setcolor(GREEN); setfillstyle(SOLID_LINE,GREEN); circle(snake.x0,snake.y0,1); /*对蛇头填充绿色小圆作为眼睛*/ setcolor(RED); setfillstyle(SOLID_FILL,BLUE); for(i=1;isnake.node;i+) /*用圆画出红色蛇身*/ setcolor(RED); setfillstyle(SOLID_FILL,BLUE); fillellipse(snake.xi,snake.yi,5,5); /*对每节蛇身用蓝色填充*/ setcolor(CYAN); circle(snake.xi,snake.yi,1); /*用青色小圆画在每节蛇身上*/ delay(gamespeed); /*延迟gamespeed毫秒，方便控制蛇爬行速度*/ setcolor(BLACK); /*用背景色黑色去除蛇最终一节*/ circle(snake.xsnake.node-1,snake.ysnake.node-1,5)