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C++编程：实现俄罗斯方块游戏

2023-07-07 04:02:23 深夜i -- --

C++编程俄罗斯方块游戏实现

俄罗斯方块游戏是一种经典的益智游戏，相信很多人都玩过。那么，如果我们想要自己动手编写一个俄罗斯方块游戏，该怎么做呢？在这篇文章中，我们将介绍如何使用C++编程来实现俄罗斯方块游戏。

首先，我们需要明确一些基本概念。俄罗斯方块游戏的基本元素包括七种不同形状的方块，每个方块由四个小方块组成。这些方块可以以不同的方式组合，移动和旋转，以形成完整的方块矩阵，玩家通过移动和旋转方块来使其完美地适应矩阵中的缺口，从而得分并清除行。

在开始编写代码之前，我们需要先设计游戏的逻辑。我们需要定义一个类来表示方块，并在类中实现方块移动、旋转、下落以及绘制的方法。我们还需要定义一个类来表示游戏矩阵，并在类中实现方块的落地和消除行的方法。最后，我们需要定义一个主函数，用于处理用户输入和游戏的主循环。

接下来，我们来看一下具体的代码实现。我们首先定义一个方块类，其中包括方块的形状、位置、颜色等属性，以及用于移动、旋转、下落和绘制的方法。具体代码如下：


class Block {
private:
  int shape[4][4];
  int row, col;
  int color;
public:
  Block(int shape[4][4], int color)
    : row(0), col(5), color(color) {
    memcpy(this->shape, shape, sizeof(shape));
  }
  void leftShift() col--;
  void rightShift() { col++; }
  void downShift() { row++; }
  void rotate() {
    for (int i = 0; i < 4 / 2; i++) {
      for (int j = i; j < 4 - i - 1; j++) {
        int temp = shape[i][j];
        shape[i][j] = shape[4 - j - 1][i];
        shape[4 - j - 1][i] = shape[4 - i - 1][4 - j - 1];
        shape[4 - i - 1][4 - j - 1] = shape[j][4 - i - 1];
        shape[j][4 - i - 1] = temp;
      }
    }
  }
  void draw() {
    SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), color);
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      for (int j = 0; j < 4; j++) {
        if (shape[i][j]) {
          gotoxy(col + j, row + i);
          cout << " ";
        }
      }
    }
  }
};

接下来，我们定义一个游戏矩阵类，其中包括矩阵的大小、当前落下的方块、已经落下的方块等属性，以及用于处理方块落地和消除行的方法。具体代码如下：


class Matrix {
private:
  int width, height;
  int **matrix;
  Block *currentBlock, *nextBlock;
  vector<Block *> blocks;
public:
  Matrix(int width, int height)
    : width(width), height(height), currentBlock(NULL), nextBlock(NULL) {
    matrix = new int *[height];
    for (int i = 0; i < height; i++) {
      matrix[i] = new int[width];
      memset(matrix[i], 0, sizeof(int) * width);
    }
  }
  ~Matrix() {
    for (int i = 0; i < height; i++) {
      delete[] matrix[i];
    }
    delete[] matrix;
    for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) {
      delete blocks[i];
    }
  }
  void setCurrentBlock(Block *block) { currentBlock = block; }
  void setNextBlock(Block *block) { nextBlock = block; }
  bool isValid(Block *block) {
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
      for (int j = 0; j < 4; j++) {
        if (block->shape[i][j]) {
          int row = block->row + i, col = block->col + j;
          if (row < 0 || row >= height || col < 0 || col >= width || matrix[row][col]) {
            return false;
          }
        }
      }
    }
    return true;
  }
  void addBlock(Block *block) {
    blocks.push_back(block);
  }
  bool landBlock() {
    if (currentBlock && isValid(currentBlock)) {
      currentBlock->draw();
      if (!isValid(currentBlock->downShift())) {
        memcpy(&matrix[currentBlock->row], currentBlock->shape, sizeof(int) * 4);
        addBlock(currentBlock);
        currentBlock = nextBlock;
        nextBlock = new Block(shapes[rand() % 7], rand() % 15 + 1);
        if (!isValid(currentBlock)) {
          return false;
        }
        setCurrentBlock(currentBlock);
        nextBlock->draw();
      }
    }
    return true;
  }
  int removeFullRows() {
    int count = 0;
    for (int i = 0; i < height; i++) {
      if (all_of(matrix[i], matrix[i] + width, [](int x) { return x != 0; })) {
        for (int j = i; j > 0; j--) {
          memcpy(matrix[j], matrix[j - 1], sizeof(int) * width);
        }
        memset(matrix[0], 0, sizeof(int) * width);
        count++;
      }
    }
    return count;
  }
  void draw() {
    for (int i = 0; i < height; i++) {
      for (int j = 0; j < width; j++) {
        if (matrix[i][j]) {
          gotoxy(j, i);
          SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), matrix[i][j]);
          cout << " ";
        }
      }
    }
    if (currentBlock) {
      currentBlock->draw();
    }
  }
};

最后，我们定义主函数，用于处理用户输入和游戏的主循环。具体代码如下：


int main() {
  srand(time(NULL));
  initConsole();
  Matrix matrix(10, 20);
  matrix.setNextBlock(new Block(shapes[rand() % 7], rand() % 15 + 1));
  while (true) {
    if (!matrix.landBlock()) {
      break;
    }
    if (_kbhit()) {
      int ch = _getch();
      switch (ch) {
      case 'a':
      case 'A':
        if (matrix.isValid(currentBlock->leftShift())) {
          currentBlock->draw();
        }
        break;
      case 'd':
      case 'D':
        if (matrix.isValid(currentBlock->rightShift())) {
          currentBlock->draw();
        }
        break;
      case 's':
      case 'S':
        if (matrix.isValid(currentBlock->downShift())) {
          currentBlock->draw();
        }
        break;
      case 'w':
      case 'W':
        currentBlock->rotate();
        if (matrix.isValid(currentBlock)) {
          currentBlock->draw();
        } else {
          currentBlock->rotate();
          currentBlock->rotate();
          currentBlock->rotate();
        }
        break;
      }
    }
    gotoxy(0, 0);
    matrix.draw();
    Sleep(200);
    int score = matrix.removeFullRows();
    if (score) {
      gotoxy(15, 0);
      cout << "Score: " << score;
    }
  }
  gotoxy(0, 22);
  cout << "Game Over!" << endl;
  return 0;
}

至此，我们已经完成了一个基本的俄罗斯方块游戏的编写，可以通过编译并运行程序来体验一下。当然，这只是一个基础版本，你可以根据自己的需求进行扩展和优化，比如增加难度级别、增加音效等等。编程之路永无止境，希望这篇文章能对你有所帮助！

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