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花了一个深夜，才用C语言写了一个2048游戏雏形

嵌入式Linux

共 1772字，需浏览 4分钟

 ·

2020-12-07 21:34

12年我毕业的第二个月工资，我就买了一个IPAD，然后在IPAD上下了一个2048游戏，玩起来非常爽。


然后这几天看到好几个公众号都发了自己写这个游戏的代码，然后我自己也想试试，所以就有了这篇文章，写代码还是很有意思的。


针对这个游戏我写几个比较关键的点


— — 在Linux 下输入不用按回车键也就能获取键值

我们平时输入的时候，需要按 Enter ，getchar 才能获取键值，所以这个需要设置下


/*设置之后不用按下回车就可以接收到字符*/void setBufferedInput(bool enable) {  static bool enabled = true;  static struct termios old;  struct termios new;
  if (enable && !enabled) {    // restore the former settings    tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&old);    // set the new state    enabled = true;  } else if (!enable && enabled) {    // get the terminal settings for standard input    tcgetattr(STDIN_FILENO,&new);    // we want to keep the old setting to restore them at the end    old = new;    // disable canonical mode (buffered i/o) and local echo    new.c_lflag &=(~ICANON & ~ECHO);    // set the new settings immediately    tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&new);    // set the new state    enabled = false;  }}


如果设置为 false，就可以不输入回车就能获取键值，还需要注意我们有时候按下 Ctrl+c 退出程序，需要在这里的回调函数重新设置，要不然在正常的界面输入会出现问题。


— — 随机值的设置


我们需要在画盘上插入随机值，所以就需要随机值生成的方法，C 库里面就有这个随机函数，但是需要设置下。


随机值的设置需要遵循规则如下


//要取得[a,b)的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a （结果值含a不含b）。

//要取得[a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a+1))+ a （结果值含a和b）。

//要取得(a,b]的随机整数，使用(rand() % (b-a))+ a + 1 （结果值不含a含b）。


/*初始化几个数字在键盘上*/int add_random(void){  static bool initialized = false;    int pos,data,i;
    /*随机数需要设置种子，用时间来做随机数的种子*/  if (!initialized) {    srand(time(NULL));    initialized = true;  }
    /*检测如果原来的位置有数据了，就不能在原来的数据上加数据*/    for(i=0;i<16;i++){        pos = rand()%15;        if(array_core[pos] != 0)            continue;        else            break;    }    /*获取 0~4 的随机值*/    data =  rand()%(4-0+1)+ 0;    /*再通过数组把这个数值转换成我们需要的随机数*/    place_xy(pos,array_rand[data]);    return (0);}


— — 清除屏幕

我们需要循环显示画盘，所以需要每次显示之前都需要清除屏幕，关键代码如下

/*初始化一个键盘*/int show_board(void){  printf("\033[H\033[J");/*清空屏幕 但是并不是每一个terminal都会生效*/    printf("%s",board);    printf("[ ←,↑,→,↓ or q  ]\n");    return(0);}


— — 几个关键的数组


我们需要几个关键的数组来协助我们计算，这部分根据自己的代码要求来设置。


第一个数组是键盘，我们的数据都是在键盘上显示的，因为 2048 是4个数字，所以中间要预留4个空格出来。


d_xy 数组是用来保存这16个数字的位置的坐标数组，有了这些坐标，就可以知道如何摆放这些数值了。


另外两个数组的作用已经在注释里面写清楚了。

/*数组*/char board[] =" ---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n";
const int d_xy[16] = {25,30,35,40, 71,76,81,86, 117,122,127,132, 163,168,173,178};const int array_rand[5]  = {2,4,4,2,8};/*随机数值*/int array_core[16] = {0};/*用来保存键盘上的16个数字*/


— — 最关键的移动算法


先说下我们键盘的位置

我没有用二维数组，后面想了下，如果用二维数组的话会方便很多，而且算法可能也会方便很多，特别是用到矩阵变换。


— 下移

从下往上的每一列，把相邻相同的数字加起来，放到下面那个位置，然后把上面的位置清0。


把0的数值往上移动，把数字往下移动。


其他方向的移动规则跟这个一样的思路



代码实现

/*下移*/int move_down(void){    int i=0,j=0,x=0,y=0;    int temp[4] = {0};
    /*1、合并相邻相同的两个元素*/    /*2、把0元素移动到最上面*/    for(x=0;x<4;x++){        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            temp[i] = array_core[y];        }        /*合并相邻的两个非0值*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == temp[j-1] && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = 2*temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }
        /*把0往上移动*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == 0 && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            array_core[y] = temp[i];        }    }
    /*在键盘上显示*/    for(i=0;i<16;i++)        place_xy(i,array_core[i]);    add_random();    return (0);}


— — 完整代码如下

#include #include #include #include #include #include #include #include #include 
/*函数声明*/int show_board(void);void teset(void);int move_down(void);/*宏定义*/#define X_LENGTH (13)
/*数组*/char board[] =" ---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n \|    |    |    |    |\n \---------------------\n";
const int d_xy[16] = {25,30,35,40, 71,76,81,86, 117,122,127,132, 163,168,173,178};const int array_rand[5]  = {2,4,4,2,8};/*随机数值*/int array_core[16] = {0};/*用来保存键盘上的16个数字*/
int move_left(void){    int i=0,j=0,x=0,y=0;    int temp[4] = {0};
    /*1、合并相邻相同的两个元素*/    /*2、把0元素移动到最下面*/    for(y=0;y<=12;y+=4){        for(x=y,i=0;x<=3+y;i++,x++){            temp[i] = array_core[x];        }        /*上移*/        for(i=0;i<4;i++){            for(j=0;j<3;j++){                if(temp[j] == temp[j+1] && temp[j+1] != 0){                    temp[j] = 2*temp[j+1];                    temp[j+1] = 0;                }            }        }        /*上移*/        for(i=0;i<4;i++){            for(j=0;j<3;j++){                if(temp[j] == 0 && temp[j+1] != 0){                    temp[j] = temp[j+1];                    temp[j+1] = 0;                }            }        }        for(x=y,i=0;x<=3+y;i++,x++){            array_core[x] = temp[i];        }    }
    /*在键盘上显示*/    for(i=0;i<16;i++)    {        place_xy(i,array_core[i]);    }    add_random();    return (0);}
int move_right(void){    int i=0,j=0,x=0,y=0;    int temp[4] = {0};
    /*1、合并相邻相同的两个元素*/    /*2、把0元素移动到最上面*/    for(y=0;y<=12;y+=4){        for(x=y,i=0;x<=3+y;i++,x++){            temp[i] = array_core[x];        }        /*合并相邻的两个非0值*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == temp[j-1] && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = 2*temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }
        /*把0往上移动*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == 0 && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }        for(x=y,i=0;x<=3+y;i++,x++){            array_core[x] = temp[i];        }    }
    /*在键盘上显示*/    for(i=0;i<16;i++)        place_xy(i,array_core[i]);    add_random();    return (0);}
/*上移动*/int move_up(void){    int i=0,j=0,x=0,y=0;    int temp[4] = {0};
    /*1、合并相邻相同的两个元素*/    /*2、把0元素移动到最下面*/    for(x=0;x<4;x++){        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            temp[i] = array_core[y];        }        /*上移*/        for(i=0;i<4;i++){            for(j=0;j<3;j++){                if(temp[j] == temp[j+1] && temp[j+1] != 0){                    temp[j] = 2*temp[j+1];                    temp[j+1] = 0;                }            }        }        /*上移*/        for(i=0;i<4;i++){            for(j=0;j<3;j++){                if(temp[j] == 0 && temp[j+1] != 0){                    temp[j] = temp[j+1];                    temp[j+1] = 0;                }            }        }        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            array_core[y] = temp[i];        }    }
    /*在键盘上显示*/    for(i=0;i<16;i++)    {        place_xy(i,array_core[i]);    }    add_random();    return (0);    }/*下移*/int move_down(void){    int i=0,j=0,x=0,y=0;    int temp[4] = {0};
    /*1、合并相邻相同的两个元素*/    /*2、把0元素移动到最上面*/    for(x=0;x<4;x++){        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            temp[i] = array_core[y];        }        /*合并相邻的两个非0值*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == temp[j-1] && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = 2*temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }
        /*把0往上移动*/        for(i=3;i>=0;i--){            for(j=3;j>0;j--){                if(temp[j] == 0 && temp[j-1] != 0){                    temp[j] = temp[j-1];                    temp[j-1] = 0;                }            }        }        for(y=x,i=0;y<=12+x;i++,y+=4){            array_core[y] = temp[i];        }    }
    /*在键盘上显示*/    for(i=0;i<16;i++)        place_xy(i,array_core[i]);    add_random();    return (0);}
/*测试函数*/void teset(void){#if 0    int i = 0;    for(i = 0;i<16;i++)    {        place_xy(i,i+1);    }#else    /*计算偏移值*/    int i = 0;    for(i = 0;i<strlen(board);i++)    {        if(board[i] == '\n')            printf(" %d ",i+3);     }       printf("\n"); #endif}
int place_xy(int pos,int data){    if(data == 0)    {        board[d_xy[pos]] = 0x20; /*十位*/        board[d_xy[pos] +1 ] = 0x20; /*个位*/        board[d_xy[pos] +2 ] = 0x20; /*个位*/        board[d_xy[pos] +3 ] = 0x20; /*个位*/    }    else if(data < 10)    {        board[d_xy[pos]] = data + 48;/*如果数值是0，就不显示*/    }    else if(data < 100)    {        board[d_xy[pos]]     = data/10 + 48;           board[d_xy[pos] +1]  = data%10 + 48;             }    else if(data < 1000)    {        board[d_xy[pos]]     = data/100 + 48;           board[d_xy[pos] +1]  = data%100/10 + 48;          board[d_xy[pos] +2]  = data%100%10 + 48;      }    else    {        board[d_xy[pos]]     = data/1000 + 48;        /*千位*/        board[d_xy[pos] +1]  = data%1000/100 + 48;    /*百位*/        board[d_xy[pos] +2 ] = data%1000%100/10 + 48; /*十位*/        board[d_xy[pos] +3 ] = data%1000%100%10 + 48; /*个位*/    }    /*把数字保存到键盘里面去*/    array_core[pos] = data;    /*显示键盘*/    show_board();    return(0);}
/*初始化几个数字在键盘上*/int add_random(void){  static bool initialized = false;    int pos,data,i;
    /*随机数需要设置种子，用时间来做随机数的种子*/  if (!initialized) {    srand(time(NULL));    initialized = true;  }
    /*检测如果原来的位置有数据了，就不能在原来的数据上加数据*/    for(i=0;i<16;i++){        pos = rand()%15;        if(array_core[pos] != 0)            continue;        else            break;    }        data =  rand()%(4-0+1)+ 0;    place_xy(pos,array_rand[data]);    return (0);}
/*初始化一个键盘*/int show_board(void){  printf("\033[H\033[J");/*清空屏幕 但是并不是每一个terminal都会生效*/    printf("%s",board);    printf("[ ←,↑,→,↓ or q  ]\n");    return(0);}
/*设置之后不用按下回车就可以接收到字符*/void setBufferedInput(bool enable) {  static bool enabled = true;  static struct termios old;  struct termios new;
  if (enable && !enabled) {    // restore the former settings    tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&old);    // set the new state    enabled = true;  } else if (!enable && enabled) {    // get the terminal settings for standard input    tcgetattr(STDIN_FILENO,&new);    // we want to keep the old setting to restore them at the end    old = new;    // disable canonical mode (buffered i/o) and local echo    new.c_lflag &=(~ICANON & ~ECHO);    // set the new settings immediately    tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&new);    // set the new state    enabled = false;  }}
/*需要检测ctrl+c 按键，要不然输入变成一直输入了不转回来，键盘就输入不了了*/void signal_callback_handler(int signum) {  printf("         TERMINATED         \n");  setBufferedInput(true);  printf("\033[?25h\033[m");  exit(signum);}
int main(){    char c;    bool success;    memset(array_core,0,sizeof(array_core)/sizeof(array_core[0]));    /*在键盘上添加三个随机数*/    add_random();    add_random();    add_random();    /*显示键盘*/    show_board();    setBufferedInput(false);    teset();    /*注册信号量*/    signal(SIGINT, signal_callback_handler);    while(true){        c=getchar();        //printf("%d",c);        #if 1    if (c == -1){      puts("\nError! Cannot read keyboard input!");      break;    }
    switch(c) {      case 97:  // 'a' key      case 104:  // 'h' key      case 68:  // left arrow        success = move_left();  break;      case 100:  // 'd' key      case 108:  // 'l' key      case 67:  // right arrow        success = move_right(); break;      case 119:  // 'w' key      case 107:  // 'k' key      case 65:  // up arrow        success = move_up();    break;      case 115:  // 's' key      case 106:  // 'j' key      case 66:  // down arrow                //printf("move_down\n");        success = move_down();  break;      default: success = false;    }        #endif
        /*判断是否退出*/        if (c=='q') {      printf("        退出? (y/n)         \n");      c=getchar();      if (c=='y') {        break;      }    }        usleep(150000);    }    setBufferedInput(true);    //teset();    return (0);}


— — 运行起来


— — 程序缺陷

1、没有分数判断

2、没有最终结果判断，比如所有格子都不能移动了，需要判断胜负。

3、随机值加入也比较随意

4、没有设置格子颜色，比较单调

5、有一些你不知道的bug。



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