C语言源码实现俄罗斯方块

介绍

俄罗斯方块（Tetris， 俄文：Тетрис）是一款电视游戏机和掌上游戏机游戏，它由俄罗斯人阿列克谢·帕基特诺夫发明，故得此名。俄罗斯方块的基本规则是移动、旋转和摆放游戏自动输出的各种方块，使之排列成完整的一行或多行并且消除得分。由于上手简单、老少皆宜，从而家喻户晓，风靡世界。

源码

#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);}

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