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88行代码实现俄罗斯方块游戏（含讲解）

2013年08月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 7772字 ⁄ 字号 小 中 大 ⁄ 评论关闭

在正式阅读本文之前，请你记得你应该用娱乐的心态来看，

本代码所使用到的技巧，在工作了的人眼里会觉得很纠结，很蛋疼，很不可理喻，很丑， 
注意，是你蛋疼，不关我的事 

通常，写一个俄罗斯方块，往往动不动就几百行，甚至上千行，而这里只有88行 
正所谓头脑风暴，打破常规。这里将使用很多不平常的手段来减少代码

但为了能更通用，一份控制台版本的代码，同样是88行，直接复制到VC即可编译：

#include <windows.h> 
#include <stdio.h> 
#include <time.h> 
#include <conio.h> 
#include <stdlib.h> 
char gcText[] = " 1LJTSZ#"; 
struct tetris { 
    int _pool[16][32], (*pool)[32], tmap[8][4][16]; 
    int x, y, s, st, t; 
}gt; 

void trsInit() { 
    int sp[8][4] = {{15,4369},{23,785,116,547},{71,275,113,802}, 
        {39,305,114,562},{54,561},{99,306},{51,51},{-1}}; 
    int *p, i, j, b; 
    for (p = sp[0]; *p >= 0; ++p) if ( *p == 0 ) *p
= p[-2]; 
    gt.pool = &gt._pool[4]; 
    for (j = 0; j < 7; ++j) 
        for (i = 0; i < 4; ++i) 
            for (b = 0; b < 16; ++b) 
                gt.tmap[j+1][i][b] = (sp[j][i] & 1) * (j + 1), 
                sp[j][i] >>= 1; 
    memset(gt._pool, -1, sizeof(gt._pool)); 
    for (i = 0; i < 10; ++i) 
        memset(&gt.pool[i], 0, sizeof(int[21])); 
    return ; 
} 

int trsCopy(int sp[], int x, int y, int c) { 
    int i, cx, cy; 
    for (i = 0; i < 16; ++i) if (sp[i]) { 
        cx = x + (i & 3), cy = y + (i >> 2); 
        if (gt.pool[cx][cy]) 
            if (c == 2) gt.pool[cx][cy] = 0; else return 0; 
        if (c==1) gt.pool[cx][cy] = sp[i]; 
    } 
    return 1; 
} 

int trsScene() { 
    int x, y = 0; 
    COORD pos = {0}; 
    gt.s = rand() % 7 + 1, gt.st = gt.t = 0; 
    gt.x = 3, gt.y = 0; 
    for (--gt.t; ; Sleep(1), --gt.t) { 
        int k = 0; 
        while (kbhit()) { 
            k = getch(); 
            if (k == 27) return 0; 
            if (k == 'A' || k == 'a')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x-1, gt.y, 0)) --gt.x; 
            } else if (k == 'D' || k == 'd')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x+1, gt.y, 0)) ++gt.x; 
            } else if (k == 'W' || k == 'w')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][(gt.st+1) % 4], gt.x, gt.y, 0)) 
                    gt.st = (gt.st+1) % 4; 
            } 
        } 
        if (k == 'S' || k == 's' ||
gt.t < 0) { 
            if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y+1, 0))++gt.y,gt.t=50; 
            else { 
                trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 1); 
                for (--y; y > 0; --y) { 
                    for (x = 0; gt.pool[x][y] > 0; ++x); 
                    if (gt.pool[x][y] < 0) 
                        for (k = y++; k > 0; --k) 
                            for (x = 0; gt.pool[x][0] >= 0; ++x) 
                                gt.pool[x][k] = gt.pool[x][k-1]; 
                } 
                return 1; 
            } 
        } 
        trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 1); 
        SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), pos); 
        for (y = 1; gt.pool[0][y] >= 0; ++y,putchar(10))
{ 
            for (x = 0; gt.pool[x][0] >= 0; ++x) { 
                putchar(gcText[gt.pool[x][y]]); 
            } 
        } 
        trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 2); 
    } 
} 

int main() { 
    srand((unsigned)time(NULL)); 
    for (trsInit(); trsScene(); ); 
    return 0; 
}

---------------------------------------------------

======================================华丽的分割线======================================== 
以下是对代码的压缩方法进行分析 

首先，通常我们需要准备7种方块，4个方向的形状表，相当多的俄罗斯方块程序就是在开头写了这样一个很长的数组定义， 
有的光这个定义就直接超100行了，这个程序是怎么实现的呢？ 

其实这个程序，同样是使用一个7*4*16的数组来保存这个形状表，但是，它没有直接初始化，见这个数组的定义： 
int sp[8][4] = {{15,4369},{23,785,116,547},{71,275,113,802}, 
        {39,305,114,562},{54,561},{99,306},{51,51},{-1}}; 
这个莫名其妙的数组的值是什么意思呢？其实很好猜的，我们尝试把这些数化为二进制： 
15 = 1111 
4369 = 1000100010001 

合理地四位四位拆开，从低位到高位，从左到右，从上到下排列一下： 
1111 
0000 
0000 
0000 

1000 
1000 
1000 
1000 

你终于发现，这就是长条方块的两个形状 
后面类似 

然后你会发现，这个数组并不完整，有的只定义了两个形状，有的是四个形状，没定义的数会默认置0的，这个怎么解释？ 
看这个数组定义的下面第二行： 
for (p = sp[0]; *p >= 0; ++p) if ( *p == 0 ) *p = p[-2]; 
意思是找出这个数组为0的元素，用它前面的元素值填上即*p = p[-2] 
而数组中最后一个元素值-1起监督头的作用，用于让这个循环跳出 
虽然可以把这些常数全直接写在数组里，但常数太多显得不太好，就这样写了 

之后你看到这行代码： 
gt.pool = &gt._pool[4]; 
为什么定义两个pool呢？因为我们需要在原来的pool的界外用-1值填充，以便后面做碰撞检测减少不必要的代码 
但如果直接用原来的_pool，那每次访问都要加上一个偏移常数，不美观且显得代码长，就用另一个指针直接指向开始的位置 

然后，后面的三重循环就是解开那个位压缩数组以初始化gt.tmap数组，这个数组就是记录7*4种形状的数组 
再下面三行，就是初始化pool，游戏区为0，界外为-1 
而其中，i < 10决定了游戏池的宽度为10，sizeof(int[21])决定了游戏池的高度是20 （0我们不使用，这一行有特殊作用，后文会讲） 
用memset也是为了免写二重循环而已。整个初始化流程就到这里了 

然后，是一个trsCopy函数，这个函数综合了碰撞检测，复制到游戏池和反复制，行为由参数c （是control缩写字母）控制 
c为0就单纯的碰撞检测，c为1是复制，c为2就是反复制，细心分析一下，这个函数功能就清楚了，这里不详细展开 

好了，到了trsScene函数，整个游戏的主逻辑流程就在这里了 
我们先看第75行的那个二重循环，只有那个地方是根据pool保存的值来输出 
所以，这个时候，你应该明白为什么trsCopy函数还要复制和反复制了， 
它把你正在控制的方块，复制到pool里，统一输出，这样就不需要另加一个函数来绘画你的控制块了 

而绘图之前，就是键盘处理等的逻辑控制，这里就没有什么复杂难懂的代码了， 
唯一要讲讲的是，if (k == 'S' || k == 's' || gt.t < 0) 
这一段是判断下落键的按下，和是否到时间强制下落 
里面for (--y; y > 0; --y)开始是消行计算 
你可能会奇怪这个y没有明显的初始值，直接就来一个 --y，初始从哪里来？ 
其实就在之前讲的输出绘画那个循环里，循环结束后，y的值一定是最后一行+1 
所以我们只要--y就得到最底下一行，因为消行计算，从下往上，只要一次就解决了，代码较少 

好了，现在解释之前说的，为什么不是从0，而是从1开始 
消行计算这里，每消除一行，最顶的一行就应该用0填充，但如果你因为这个多写一个for循环就不值得了 
我们改成从1开始，那么把第0行的内容复制到第一行，就完成0填充了，就可以少写一个for 

好了，差不多接近尾声了，最后说说trsScene的返回值 
trsScene返回值的意思很简单，如果是1就继续循环，如果是0就退出 
所以你可以在代码里看到，当按下ESC(值为27)的时候才返回0 
而方块落下一个的时候，返回1，让主函数重新调用它，就能再次初始化当前控制块的位置和形状了， 
达到免除状态管理的代码的作用 

最后，在主循环除了初始化，只要华丽的一行for (trsInit(); trsScene(); ); 就可以玩这个游戏了 

看不懂？说明你也是个正常人 
看得懂？说明你已经脑殘了。。。

PS: 成年人不要乱学未成年人的东西。。。

以下是Win-TC可以成功编译并执行的代码（代码保证单行长度不超过80字符，如果你是Win7系统，那请看后文）：

#include "graphics.h" 
#include <conio.h> 
#include <stdlib.h> 
int gcW = 20, gcColor[] = {DARKGRAY, LIGHTBLUE, LIGHTGREEN, LIGHTCYAN, 
    LIGHTRED, LIGHTMAGENTA,MAGENTA, YELLOW}; 
struct tetris { 
    int _pool[16][32], (*pool)[32], tmap[8][4][16]; 
    int x, y, s, st, t; 
}gt; 

void trsInit() { 
    int sp[8][4] = {{15,4369},{23,785,116,547},{71,275,113,802}, 
        {39,305,114,562},{54,561},{99,306},{51,51},{-1}}; 
    int *p, i, j, b; 
    for (p = sp[0]; *p >= 0; ++p) if ( *p == 0 ) *p
= p[-2]; 
    gt.pool = &gt._pool[4]; 
    for (j = 0; j < 7; ++j) 
        for (i = 0; i < 4; ++i) 
            for (b = 0; b < 16; ++b) 
                gt.tmap[j+1][i][b] = (sp[j][i] & 1) * (j + 1), 
                sp[j][i] >>= 1; 
    memset(gt._pool, -1, sizeof(gt._pool)); 
    for (i = 0; i < 10; ++i) 
        memset(&gt.pool[i], 0, sizeof(int[21])); 
    return ; 
} 

int trsCopy(int sp[], int x, int y, int c) { 
    int m[] = {0,32,64,96,1,33,65,97,2,34,66,98,3,35,67,99},
i, cx, cy; 
    for (i = 0; i < 16; ++i) if (sp[i]) { 
        cx = x + (m[i] >> 5), cy = y + (m[i] & 31); 
        if (gt.pool[cx][cy]) if (c == 2) gt.pool[cx][cy] = 0; else return 0; 
        if (c==1) gt.pool[cx][cy] = sp[i]; 
    } 
    return 1; 
} 

int trsScene() { 
    int x, y = 0; 
    gt.s = random(7) + 1, gt.st = gt.t = 0; 
    gt.x = 4, gt.y = 0; 
    for (--gt.t ; ; delay(10), --gt.t) { 
        int k = 0; 
        while (kbhit()) { 
            k = getch(); 
            if (k == 27) return 0; 
            if (k == 'A' || k == 'a')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x-1, gt.y, 0)) --gt.x; 
            } else if (k == 'D' || k == 'd')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x+1, gt.y, 0)) ++gt.x; 
            } else if (k == 'W' || k == 'w')
{ 
                if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][(gt.st+1) % 4], gt.x, gt.y, 0)) 
                    gt.st = (gt.st+1) % 4; 
            } 
        } 
        if (k == 'S' || k == 's' ||
gt.t < 0) { 
            if (trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y+1, 0))++gt.y,gt.t=50; 
            else { 
                trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 1); 
                for (--y; y > 0; --y) { 
                    for (x = 0; gt.pool[x][y] > 0; ++x); 
                    if (gt.pool[x][y] < 0) 
                        for (k = y++; k > 0; --k) 
                            for (x = 0; gt.pool[x][0] >= 0; ++x) 
                                gt.pool[x][k] = gt.pool[x][k-1]; 
                } 
                return 1; 
            } 
        } 
        trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 1); 
        for (x = 0; gt.pool[x][0] >= 0; ++x) { 
            for (y = 1; gt.pool[x][y] >= 0; ++y) { 
                setfillstyle(1, gcColor[gt.pool[x][y]]); 
                bar(201 + x*gcW, 1 + y*gcW, 200 + gcW + x*gcW, gcW + y*gcW); 
            } 
        } 
        trsCopy(gt.tmap[gt.s][gt.st], gt.x, gt.y, 2); 
    } 
} 

int main() { 
    int g = DETECT, m = 0; 
    initgraph(&g, &m, ""); 
    randomize(); 
    trsInit(); 
    while (trsScene()); 
    return 0; 
}

如果你没有Win-TC，或者你是Win7系统，可以用这个能用VC6编译的工程包： 

以上是图形界面版本，显示看起来好看一些

一样都是88行

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