2048小游戏，也算是风靡一时的益智游戏。其背后实现的逻辑比较简单，代码量不算多，而且趣味性强，适合作为有语言基础的童鞋来加强编程训练。本篇分析2048小游戏的C语言实现代码。
前言
游戏截图：
游戏实现原理：
- 使用终端图形库文件curses绘制终端里的图形。
- 使用一个二维数组保存4 x 4 空格中的变量。
- 键盘输入控制移动，经过逻辑判断，二维数组数据变化。
- 二维数组数据变化后交给图形函数显示出来。
库文件curses介绍：
curses是一种终端图形绘制库，利用curses可以在终端中绘制多种图形。
简单demo
#include <stdio.h>
#include <curses.h>
int main()
{
initscr();
border(0,0,0,0,0,0,0,0);
move(5,15);
printw("%s","hello world");
refresh();
char ch=getch();
endwin();
return 0;
}
编译：gcc curses_demo.c -lcurses
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2048实现代码分析
根据2048实现原理，代码要实现的主要有三件事：
- 图形绘制
- 游戏逻辑操作
- 图形加载逻辑结果
主程序代码如下：
2048 C语言版代码分析
//-------------头文件--------------------//
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <curses.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
//--------------------------------------//
//------------------全局变量-------------------------------
// 游戏主界面是一个 4*4 的 16 宫格，使用二维数组进行表示，用 0 表示空格
int a[4][4] = {0};
// 16 宫格中空格的个数
int empty;
// 涉及到新产生的数字的位置的两个变量
int old_y, old_x;
//所有的C语言代码就是在这三个函数中
int main()
{
//初始化函数
init();
//游戏运行时函数
play();
//结束函数，清屏
//endwin()来关闭 curses 模式.
endwin();
return 0;
}
main()函数代码分析
头文件+全局变量
头文件中包含的库文件如下：
- <stdio.h> 标准输入输出
- <stdlib.h> 设计到内存操作函数
- <curses.h> 绘制图形库文件
- <time.h> 时间函数
- <unistd.h> 睡眠函数库文件
- <signal.h> 信号相关操作库文件
主函数代码
主函数中共有三个子函数，其中复杂的为前两个，第三个为curses关闭的函数，没有任何逻辑。init()函数的作用是游戏准备，绘图函数等。play()函数是游戏运行的主要逻辑函数。
下面分别分析init()函数和play()函数的实现。
init()函数
- 必要的curses库开启函数
- 设置游戏开始时空格数为15
- 产生两个随机数x、y作为第一个数字的位置下标
- 调用draw()函数来绘制图形
所有的图形绘制都是依靠draw()函数来完成的。下面来分析该函数。
draw()函数
- 使用两个双层循环绘制4*4窗格。
- 调用draw_one()函数将全局变量数组a[][]中的数据显示在空格中。
draw()_one()函数
- 将a[][]中的数字转换成c[]中的字符
- 循环c[]输出字符，并显示在图形中
play()函数代码
play函数是整个游戏的主题函数，负责移动，判断等逻辑。游戏的逻辑主要分两个步骤来完成，以向左移动为例来说明：
1、循环16个窗口，从(0,0)开始，如果(0,1)和(0,0)相同，则两个相加，并将(0,1)置为0。然后继续判断(0,2)和现在的(0,0)是否相同，相同则相加到(0,0)中。直到(0,0)右边都判断完成结束。
2、以上步骤只是完成一个窗口(0,0)的判断，使用循环将16个都完成相加。
3、所有的完成相加之后可能的情况是下面这样的，还须将所有的数字都移到左边。以图中(1,1)为例，循环到(1,1)时，判断左边的窗口是否为0，如果为0，则向左移动一个，继续判断左边是否为0，直到移动到最左边。
具体的代码分析：
- 使用一个死循环while(1)来循环接收输入，判断等。
- ch=getch()接收输入，switch case来判断输入的内容。
具体分析其中一个，以向左移动为例：
- 循环判断每一个空格中的数字
- 如果为0，则继续下一次循环；如果不为0，则判断其右边的格子中数字是否相同。
- 如果右边格子中的数字和当前格子中相同，那么相加，继续判断右边的右边直到数组到底。
- 所有相同的数字都相加结束之后，将所有的数字整体向左移动。
case 68: // 左移方向键 for(y = 0; y < 4; y++) for(x = 0; x < 4; ) { //如果a[y][x]中的值为0，则跳过该次循环 if(a[y][x] == 0) { x++; continue; } else //如果a[y][x]中的值不为0，则 { //循环的思想是，以传入的坐标为基点，向右边搜索，如果右边的和基点相等，则将两个点相加 //相加之后继续向后搜索，还有相等的则继续相加。直到超出范围而退出。 //下一次循环继续搜索。 for(i = x + 1; i < 4; i++) { //判断a[y][x+1]，即该空格的右边的对应位置是否为0，如果为0则退出本次循环 if(a[y][i] == 0) { continue; } else //如果不为0，则判断是否相等，如果相等则相加，然后将后面一个置0，退出循环 { if(a[y][x] == a[y][i]) { a[y][x] += a[y][i]; a[y][i] = 0; //当有相加产生之后，会多出一个空格。这里体现空格的减少。 empty++; break; } else { break; } } } //当该次循环退出之前，只是完成了该基点的一次搜索，所以要向右边移动一个，继续下一次的业务。 x = i; } } //当所有的相加都完成之后，要将数据整体向左移动，体现在数据全都左移。 //将所有的数值向左移 for(y = 0; y < 4; y++) for(x = 0; x < 4; x++) { //如果该位为0，则不动，因为需要移动的是有数值的项 if(a[y][x] == 0) { continue; } else //如果该为不为0，则向左移动一位，前提是判断该位的左边是空位 { //如果前面是左边是空位，则移动到空位上，继续判断左边的左边是不是空位，如果是则继续移动，直到所有的都移动完成。 for(i = x; (i > 0) && (a[y][i-1] == 0); i--) { a[y][i-1] = a[y][i]; a[y][i] = 0; //一旦移动过，就将move置1，方便后面空格中生成新的数据 move = 1; } } } break;
当switch case结束之后，要完成当前状态的检验：
- 判断空格的剩余数，如果剩余小于等于0，则游戏结束
- 如果不等于0，则判断空格是否等于上次或者有移动，两者有一个成立，就要生成新的数字
- 产生新数字的下标a[x][y]中的x、y，直到该x、y对应的数组a[][]上为空值时才成功
- 判断该x、y是否为最佳出现地点
- 生成不等于0或者2的时候退出。（不明白的这里的逻辑）
在第四步中使用了函数cnt_value()来判断下一个数字出现的最佳地点，后面单独分析。
cnt_value()
该函数主要选择出下一个数字的最佳出现地点，原则就是周围的空格数最多。
- 以上一步骤产生的x、y为起点，算出其左右的空格数。
- 循环所有的空格，统计其周围8个空格的空格数。如果有空格数大于起点的，则生成新的数字。
cnt_one()为具体计算某一个空格周围8个格子的空格数的函数。逻辑简单，不做具体分析。
cnt_one()
整个逻辑都很正常，除了这最后的cnt_value()函数，这里要找出四周空格最多的一个窗口，而直接将随机产生的窗口作为周围空格最多的就不合理了(max并非最多)。后面只要出现空格数大于该窗口的就选为下一个数字出现的窗格，实际获取的并未最多空格的下标。应该是统计出4*4窗格中周围空格数最多的，然后在最多的窗口处出现下一个数字。不知道是我分析有误还是代码如此？如果有读者看出还请指正。