C语言源码实现俄罗斯方块

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <conio.h>#include <windows.h>#ifdef _MSC_VER // M$的编译器要给予特殊照顾  #if _MSC_VER <= 1200 // VC6及以下版本    #error 你是不是还在用VC6？！  #else // VC6以上版本    #if _MSC_VER >= 1600 // 据说VC10及以上版本有stdint.h了      #include <stdint.h>    #else // VC10以下版本，自己定义int8_t和uint16_t      typedef signed char int8_t;      typedef unsigned short uint16_t;    #endif    #ifndef __cplusplus // 据说VC都没有stdbool.h，不用C++编译，自己定义bool      typedef int bool;      #define true 1      #define false 0    #endif  #endif#else // 其他的编译器都好说  #include <stdint.h>  #ifndef __cplusplus // 不用C++编译，需要stdbool.h里的bool    #include <stdbool.h>  #endif#endif// =============================================================================// 7种方块的4旋转状态（4位为一行）static const uint16_t gs_uTetrisTable[7][4] ={  { 0x00F0U, 0x2222U, 0x00F0U, 0x2222U }, // I型  { 0x0072U, 0x0262U, 0x0270U, 0x0232U }, // T型  { 0x0223U, 0x0074U, 0x0622U, 0x0170U }, // L型  { 0x0226U, 0x0470U, 0x0322U, 0x0071U }, // J型  { 0x0063U, 0x0264U, 0x0063U, 0x0264U }, // Z型  { 0x006CU, 0x0462U, 0x006CU, 0x0462U }, // S型  { 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U, 0x0660U }  // O型};// =============================================================================// 初始状态的游戏池// 每个元素表示游戏池的一行，下标大的是游戏池底部// 两端各置2个1，底部2全置为1，便于进行碰撞检测// 这样一来游戏池的宽度为12列// 如果想要传统的10列，只需多填两个1即可（0xE007），当然显示相关部分也要随之改动// 当某个元素为0xFFFFU时，说明该行已被填满// 顶部4行用于给方块，不显示出来// 再除去底部2行，显示出来的游戏池高度为22行static const uint16_t gs_uInitialTetrisPool[28] ={  0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,  0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,  0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U,  0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xC003U, 0xFFFFU, 0xFFFFU};#define COL_BEGIN 2#define COL_END 14#define ROW_BEGIN 4#define ROW_END 26// =============================================================================typedef struct TetrisManager // 这个结构体存储游戏相关数据{  uint16_t pool[28]; // 游戏池  int8_t x; // 当前方块x坐标，此处坐标为方块左上角坐标  int8_t y; // 当前方块y坐标  int8_t type[3]; // 当前、下一个和下下一个方块类型  int8_t orientation[3]; // 当前、下一个和下下一个方块旋转状态  unsigned score; // 得分  unsigned erasedCount[4]; // 消行数  unsigned erasedTotal; // 消行总数  unsigned tetrisCount[7]; // 各方块数  unsigned tetrisTotal; // 方块总数  bool dead; // 挂} TetrisManager;// =============================================================================typedef struct TetrisControl // 这个结构体存储控制相关数据{  bool pause; // 暂停  bool clockwise; // 旋转方向：顺时针为true  int8_t direction; // 移动方向：0向左移动 1向右移动  // 游戏池内每格的颜色  // 由于此版本是彩色的，仅用游戏池数据无法存储颜色信息  // 当然，如果只实现单色版的，就没必要用这个数组了  int8_t color[28][16];} TetrisControl;HANDLE g_hConsoleOutput; // 控制台输出句柄// =============================================================================// 函数声明// 如果使用全局变量方式实现，就没必要传参了void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 初始化游戏void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 重新开始游戏void giveTetris(TetrisManager *manager); // 给一个方块bool checkCollision(const TetrisManager *manager); // 碰撞检测void insertTetris(TetrisManager *manager); // 插入方块void removeTetris(TetrisManager *manager); // 移除方块void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 水平移动方块void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 向下移动方块void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 旋转方块void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 方块直接落地bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 消行检测void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key); // 键按下void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 设置颜色void gotoxyWithFullwidth(short x, short y); // 以全角定位void printPoolBorder(); // 显示游戏池边界void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control); // 显示游戏池void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control); // 显示当前方块void printNextTetris(const TetrisManager *manager); // 显示下一个和下下一个方块void printScore(const TetrisManager *manager); // 显示得分信息void runGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control); // 运行游戏void printPrompting(); // 显示提示信息bool ifPlayAgain(); // 再来一次// =============================================================================// 主函数int main(){  TetrisManager tetrisManager;  TetrisControl tetrisControl;  initGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 初始化游戏  do  {    printPrompting(); // 显示提示信息    printPoolBorder(); // 显示游戏池边界    runGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 运行游戏    if (ifPlayAgain()) // 再来一次    {      SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0x7);      system("cls"); // 清屏      restartGame(&tetrisManager, &tetrisControl); // 重新开始游戏    }    else    {      break;    }  } while (1);  gotoxyWithFullwidth(0, 0);  CloseHandle(g_hConsoleOutput);  return 0;}// =============================================================================// 初始化游戏void initGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  CONSOLE_CURSOR_INFO cursorInfo = { 1, FALSE }; // 光标信息  g_hConsoleOutput = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取控制台输出句柄  SetConsoleCursorInfo(g_hConsoleOutput, &cursorInfo); // 设置光标隐藏  SetConsoleTitleA("俄罗斯方块控制台版——By: NEWPLAN");  restartGame(manager, control);}// =============================================================================// 重新开始游戏void restartGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  memset(manager, 0, sizeof(TetrisManager)); // 全部置0  // 初始化游戏池  memcpy(manager->pool, gs_uInitialTetrisPool, sizeof(uint16_t [28]));  srand((unsigned)time(NULL)); // 设置随机种子  manager->type[1] = rand() % 7; // 下一个  manager->orientation[1] = rand() & 3;  manager->type[2] = rand() % 7; // 下下一个  manager->orientation[2] = rand() & 3;  memset(control, 0, sizeof(TetrisControl)); // 全部置0  giveTetris(manager); // 给下一个方块  setPoolColor(manager, control); // 设置颜色}// =============================================================================// 给一个方块void giveTetris(TetrisManager *manager){  uint16_t tetris;  manager->type[0] = manager->type[1]; // 下一个方块置为当前  manager->orientation[0] = manager->orientation[1];  manager->type[1] = manager->type[2];// 下下一个置方块为下一个  manager->orientation[1] = manager->orientation[2];  manager->type[2] = rand() % 7;// 随机生成下下一个方块  manager->orientation[2] = rand() & 3;  tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]]; // 当前方块  // 设置当前方块y坐标，保证刚给出时只显示方块最下面一行  // 这种实现使得玩家可以以很快的速度将方块落在不显示出来的顶部4行内  if (tetris & 0xF000)  {    manager->y = 0;  }  else  {    manager->y = (tetris & 0xFF00) ? 1 : 2;  }  manager->x = 6; // 设置当前方块x坐标  if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞  {    manager->dead = true; // 标记游戏结束  }  else // 未检测到碰撞  {    insertTetris(manager); // 将当前方块加入游戏池  }  ++manager->tetrisTotal; // 方块总数  ++manager->tetrisCount[manager->type[0]]; // 相应方块数  printNextTetris(manager); // 显示下一个方块  printScore(manager); // 显示得分信息}// =============================================================================// 碰撞检测bool checkCollision(const TetrisManager *manager){  // 当前方块  uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];  uint16_t dest = 0;  // 获取当前方块在游戏池中的区域：  // 游戏池坐标x y处小方格信息，按低到高存放在16位无符号数中  dest |= (((manager->pool[manager->y + 0] >> manager->x) << 0x0) & 0x000F);  dest |= (((manager->pool[manager->y + 1] >> manager->x) << 0x4) & 0x00F0);  dest |= (((manager->pool[manager->y + 2] >> manager->x) << 0x8) & 0x0F00);  dest |= (((manager->pool[manager->y + 3] >> manager->x) << 0xC) & 0xF000);  // 若当前方块与目标区域存在重叠（碰撞），则位与的结果不为0  return ((dest & tetris) != 0);}// =============================================================================// 插入方块void insertTetris(TetrisManager *manager){  // 当前方块  uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];  // 当前方块每4位取出，位或到游戏池相应位置，即完成插入方块  manager->pool[manager->y + 0] |= (((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 1] |= (((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 2] |= (((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 3] |= (((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x);}// =============================================================================// 移除方块void removeTetris(TetrisManager *manager){  // 当前方块  uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];  // 当前方块每4位取出，按位取反后位与到游戏池相应位置，即完成移除方块  manager->pool[manager->y + 0] &= ~(((tetris >> 0x0) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 1] &= ~(((tetris >> 0x4) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 2] &= ~(((tetris >> 0x8) & 0x000F) << manager->x);  manager->pool[manager->y + 3] &= ~(((tetris >> 0xC) & 0x000F) << manager->x);}// =============================================================================// 设置颜色void setPoolColor(const TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  // 由于显示游戏池时，先要在游戏池里判断某一方格有方块才显示相应方格的颜色  // 这里只作设置即可，没必要清除  // 当移动方块或给一个方块时调用  int8_t i, x, y;  // 当前方块  uint16_t tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[0]][manager->orientation[0]];  for (i = 0; i < 16; ++i)  {    y = (i >> 2) + manager->y; // 待设置的列    if (y > ROW_END) // 超过底部限制    {      break;    }    x = (i & 3) + manager->x; // 待设置的行    if ((tetris >> i) & 1) // 检测的到小方格属于当前方块区域    {      control->color[y][x] = (manager->type[0] | 8); // 设置颜色    }  }}// =============================================================================// 旋转方块void rotateTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  int8_t ori = manager->orientation[0]; // 记录原旋转状态  removeTetris(manager); // 移走当前方块  // 顺/逆时针旋转  manager->orientation[0] = (control->clockwise) ? ((ori + 1) & 3) : ((ori + 3) & 3);  if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞  {    manager->orientation[0] = ori; // 恢复为原旋转状态    insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于状态没改变，不需要设置颜色  }  else  {    insertTetris(manager); // 放入当前方块    setPoolColor(manager, control); // 设置颜色    printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块  }}// =============================================================================// 水平移动方块void horzMoveTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  int x = manager->x; // 记录原列位置  removeTetris(manager); // 移走当前方块  control->direction == 0 ? (--manager->x) : (++manager->x); // 左/右移动  if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞  {    manager->x = x; // 恢复为原列位置    insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色  }  else  {    insertTetris(manager); // 放入当前方块    setPoolColor(manager, control); // 设置颜色    printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块  }}// =============================================================================// 向下移动方块void moveDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  int8_t y = manager->y; // 记录原行位置  removeTetris(manager); // 移走当前方块  ++manager->y; // 向下移动  if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞  {    manager->y = y; // 恢复为原行位置    insertTetris(manager); // 放入当前方块。由于位置没改变，不需要设置颜色    if (checkErasing(manager, control)) // 检测到消行    {      printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池    }  }  else  {    insertTetris(manager); // 放入当前方块    setPoolColor(manager, control); // 设置颜色    printCurrentTetris(manager, control); // 显示当前方块  }}// =============================================================================// 方块直接落地void dropDownTetris(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  removeTetris(manager); // 移走当前方块  for (; manager->y < ROW_END; ++manager->y) // 从上往下  {    if (checkCollision(manager)) // 检测到碰撞    {      break;    }  }  --manager->y; // 上移一格当然没有碰撞  insertTetris(manager); // 放入当前方块  setPoolColor(manager, control); // 设置颜色  checkErasing(manager, control); // 检测消行  printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池}// =============================================================================// 消行检测bool checkErasing(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  static const unsigned scores[5] = { 0, 10, 30, 90, 150 }; // 消行得分  int8_t count = 0;  int8_t k = 0, y = manager->y + 3; // 从下往上检测  do  {    if (y < ROW_END && manager->pool[y] == 0xFFFFU) // 有效区域内且一行已填满    {      ++count;      // 消除一行方块      memmove(manager->pool + 1, manager->pool, sizeof(uint16_t) * y);      // 颜色数组的元素随之移动      memmove(control->color[1], control->color[0], sizeof(int8_t [16]) * y);    }    else    {      --y;      ++k;    }  } while (y >= manager->y && k < 4);  manager->erasedTotal += count; // 消行总数  manager->score += scores[count]; // 得分  if (count > 0)  {    ++manager->erasedCount[count - 1]; // 消行  }  giveTetris(manager); // 给下一个方块  setPoolColor(manager, control); // 设置颜色  return (count > 0);}// =============================================================================// 键按下void keydownControl(TetrisManager *manager, TetrisControl *control, int key){  if (key == 13) // 暂停/解除暂停  {    control->pause = !control->pause;  }  if (control->pause) // 暂停状态，不作处理  {    return;  }  switch (key)  {  case 'w': case 'W': case '8': case 72: // 上    control->clockwise = true; // 顺时针旋转    rotateTetris(manager, control); // 旋转方块    break;  case 'a': case 'A': case '4': case 75: // 左    control->direction = 0; // 向左移动    horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块    break;  case 'd': case 'D': case '6': case 77: // 右    control->direction = 1; // 向右移动    horzMoveTetris(manager, control); // 水平移动方块    break;  case 's': case 'S': case '2': case 80: // 下    moveDownTetris(manager, control); // 向下移动方块    break;  case ' ': // 直接落地    dropDownTetris(manager, control);    break;  case '0': // 反转    control->clockwise = false; // 逆时针旋转    rotateTetris(manager, control); // 旋转方块    break;  default:    break;  }}// =============================================================================// 以全角定位void gotoxyWithFullwidth(short x, short y){  static COORD cd;  cd.X = (short)(x << 1);  cd.Y = y;  SetConsoleCursorPosition(g_hConsoleOutput, cd);}// =============================================================================// 显示游戏池边界void printPoolBorder(){  int8_t y;  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF0);  for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行  {    gotoxyWithFullwidth(10, y - 3);    printf("%2s", "");    gotoxyWithFullwidth(23, y - 3);    printf("%2s", "");  }  gotoxyWithFullwidth(10, y - 3); // 底部边界  printf("%28s", "");}// 定位到游戏池中的方格#define gotoxyInPool(x, y) gotoxyWithFullwidth(x + 9, y - 3)// =============================================================================// 显示游戏池void printTetrisPool(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control){  int8_t x, y;  for (y = ROW_BEGIN; y < ROW_END; ++y) // 不显示顶部4行和底部2行  {    gotoxyInPool(2, y); // 定点到游戏池中的方格    for (x = COL_BEGIN; x < COL_END; ++x) // 不显示左右边界    {      if ((manager->pool[y] >> x) & 1) // 游戏池该方格有方块      {        // 用相应颜色，显示一个实心方块        SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, control->color[y][x]);        printf("■");      }      else // 没有方块，显示空白      {        SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0);        printf("%2s", "");      }    }  }}// =============================================================================// 显示当前方块void printCurrentTetris(const TetrisManager *manager, const TetrisControl *control){  int8_t x, y;  // 显示当前方块是在移动后调用的，为擦去移动前的方块，需要扩展显示区域  // 由于不可能向上移动，故不需要向下扩展  y = (manager->y > ROW_BEGIN) ? (manager->y - 1) : ROW_BEGIN; // 向上扩展一格  for (; y < ROW_END && y < manager->y + 4; ++y)  {    x = (manager->x > COL_BEGIN) ? (manager->x - 1) : COL_BEGIN; // 向左扩展一格    for (; x < COL_END && x < manager->x + 5; ++x) // 向右扩展一格    {      gotoxyInPool(x, y); // 定点到游戏池中的方格      if ((manager->pool[y] >> x) & 1) // 游戏池该方格有方块      {        // 用相应颜色，显示一个实心方块        SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, control->color[y][x]);        printf("■");      }      else // 没有方块，显示空白      {        SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0);        printf("%2s", "");      }    }  }}// =============================================================================// 显示下一个和下下一个方块void printNextTetris(const TetrisManager *manager){  int8_t i;  uint16_t tetris;  // 边框  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF);  gotoxyWithFullwidth(26, 1);  printf("┏━━━━┳━━━━┓");  gotoxyWithFullwidth(26, 2);  printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");  gotoxyWithFullwidth(26, 3);  printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");  gotoxyWithFullwidth(26, 4);  printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");  gotoxyWithFullwidth(26, 5);  printf("┃%8s┃%8s┃", "", "");  gotoxyWithFullwidth(26, 6);  printf("┗━━━━┻━━━━┛");  // 下一个，用相应颜色显示  tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[1]][manager->orientation[1]];  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, manager->type[1] | 8);  for (i = 0; i < 16; ++i)  {    gotoxyWithFullwidth((i & 3) + 27, (i >> 2) + 2);    ((tetris >> i) & 1) ? printf("■") : printf("%2s", "");  }  // 下下一个，不显示彩色  tetris = gs_uTetrisTable[manager->type[2]][manager->orientation[2]];  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 8);  for (i = 0; i < 16; ++i)  {    gotoxyWithFullwidth((i & 3) + 32, (i >> 2) + 2);    ((tetris >> i) & 1) ? printf("■") : printf("%2s", "");  }}// =============================================================================// 显示得分信息void printScore(const TetrisManager *manager){  static const char *tetrisName = "ITLJZSO";  int8_t i;  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xE);  gotoxyWithFullwidth(2, 2);  printf("■得分：%u", manager->score);  gotoxyWithFullwidth(1, 6);  printf("■消行总数：%u", manager->erasedTotal);  for (i = 0; i < 4; ++i)  {    gotoxyWithFullwidth(2, 8 + i);    printf("□消%d：%u", i + 1, manager->erasedCount[i]);  }  gotoxyWithFullwidth(1, 15);  printf("■方块总数：%u", manager->tetrisTotal);  for (i = 0; i < 7; ++i)  {    gotoxyWithFullwidth(2, 17 + i);    printf("□%c形：%u", tetrisName[i], manager->tetrisCount[i]);  }}// =============================================================================// 显示提示信息void printPrompting(){  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xB);  gotoxyWithFullwidth(26, 10);  printf("■控制：");  gotoxyWithFullwidth(27, 12);  printf("□向左移动：← A 4");  gotoxyWithFullwidth(27, 13);  printf("□向右移动：→ D 6");  gotoxyWithFullwidth(27, 14);  printf("□向下移动：↓ S 2");  gotoxyWithFullwidth(27, 15);  printf("□顺时针转：↑ W 8");  gotoxyWithFullwidth(27, 16);  printf("□逆时针转：0");  gotoxyWithFullwidth(27, 17);  printf("□直接落地：空格");  gotoxyWithFullwidth(27, 18);  printf("□暂停游戏：回车");  gotoxyWithFullwidth(25, 23);  printf("■By: NEWPLAN @ UESTC");}// =============================================================================// 运行游戏void runGame(TetrisManager *manager, TetrisControl *control){  clock_t clockLast, clockNow;  clockLast = clock(); // 计时  printTetrisPool(manager, control); // 显示游戏池  while (!manager->dead) // 没挂  {    while (_kbhit()) // 有键按下    {      keydownControl(manager, control, _getch()); // 处理按键    }    if (!control->pause) // 未暂停    {      clockNow = clock(); // 计时      // 两次记时的间隔超过0.45秒      if (clockNow - clockLast > 0.45F * CLOCKS_PER_SEC)      {        clockLast = clockNow;        keydownControl(manager, control, 80); // 方块往下移      }    }  }}// =============================================================================// 再来一次bool ifPlayAgain(){  int ch;  SetConsoleTextAttribute(g_hConsoleOutput, 0xF0);  gotoxyWithFullwidth(15, 10);  printf("游戏结束");  gotoxyWithFullwidth(13, 11);  printf("按Y重玩，按N退出");  do  {    ch = _getch();    if (ch == 'Y' || ch == 'y')    {      return true;    }    else if (ch == 'N' || ch == 'n')    {      return false;    }  } while (1);}