C语言2048游戏源码下载、源码解释和设计思路

在《C语言2048游戏演示和说明》一节中，我们对 2048 游戏进行和简单的介绍和演示，这节就来分析一下它的源码。2048游戏的源码下载地址：

• 百度网盘：https://pan.baidu.com/s/1eTqoznk   密码：czns
• 2048游戏.zip

  db2520a4ed68663b685337519210cab1.zip (2.79 KB)

各位读者不防先将源码下载下来浏览一遍，记住关键的几个函数，整理一下不了解的知识点，做到心中有数。

关键知识点

下面请各位读者先学习一下该游戏中涉及到的几个关键知识点，有了这些必备条件，我们才好讲解 2048 游戏的设计思路。

1) 改变文本颜色

2048 游戏设置的格子边框颜色为湖蓝色，其中的数字颜色设有淡绿色、绿色等，所有的这些设置都涉及到如何改变文本的输出颜色，请大家猛击《彩色版的C语言》了解详情。

2) 键盘监听

在2048 游戏中，玩家可通过 W\A\S\D 或者方向键来控制数字的移动方向，具体实现方法请大家猛击《C语言非阻塞式键盘监听》了解详情。

3) 获取随机数

2048 游戏中，对于每次产生的新的数字所处位置，是随机的，这就需要通过产生随机数来完成，请大家猛击《C语言获取随机数》了解详情。

2048游戏整体设计思路

2048小游戏的整体的设计思路是：

1. 游戏界面初始化，共有 4 行 4 列，总计 16 个位置，游戏开始时，在任意的两个位置上，随机产生数字 2 或 4（产生 2 的几率更大一些）；
2. 玩家可通过 W\A\S\D 或者键盘方向键来控制所有数字的移动，游戏过程中，要符合 2048 游戏的基本规则；
3. 当游戏中无空余位置，且相邻数字之间无法合并，则 game over；

提示：我们提供的 2048游戏，并不是合并为 2048 即为结束，结束标志只有一个，就是第 3 条所说，直到游戏无法进行，才会结束。

数字移动和合并的算法实现

在2048 游戏中，数字移动和合并为游戏的核心，在游戏过程中，无论数字向那个方向移动，其实现所用的算法都是相同的。

这里我们用 "左移" 操作来给大家讲解算法的实现过程。

如上图所示，若这种情况下玩家进行“左移”操作，我们首先拿最后一行来具体分析源码中的实现过程（左移执行 move_left（）函数）。

首先，我们用变量 k 表示坐标为 (4,1) 位置存放的数据，然后用变量 i 从（4,2）开始遍历，到有数字的位置就停止，一直到此行的最后位置（4,4），如下图所示：

在 i 移动的过程中，我们统一做以下操作：

• 如果 k 指向位置的数字同 i 指向位置的数字相等：则消除 i 位置的数字，k 指向位置的数字*2，然后 k 本身 +1（即 k 指向下一个位置），i 向后移动；
• 如果 k 指向位置的数字同 i 指向位置的数字不相等：则将 i 位置的数字移动到 k+1 的位置，同时 k本身要 +1（即 k 指向下一个位置），i 向后移动；
• 如果 k 指向位置没有数字：则将 i 位置的数字直接移动到 k 所指向的位置，同时消除 i 位置处的数字。k位置不动，i 向后移动；

采用以上规则，第一次运行，k=2，同时 i=2，符合第 1 条，做相应改变之后，如下图所示：

继续运行，此时 k 位置无数字，i=4，符合第 3条，改变之后，如下图所示：

继续运行，此时 k=4，i=2，符合第 2 条，做相应改变后，如下图所示：

此时，由于 i 超出了指定的遍历区间，所以此次移动任务结束。以上是第 4 行移动的过程。

同理可见，第 2 行中，i 可从坐标（2,2）位置向后移动，但是一直没有数字，所以不需任何移动；

第 3 行中，第一次运行，k 处无数字， i 指向的是最后的数字 4，按照第 3 条规则，直接将 4 移动到 k 处，此行移动就结束了。

所以，在实现左移操作的实现时，我们只需要遍历每一行，在每行的遍历过程中，嵌套遍历每一个非 0 数，根据以上规则，做相应移动即可。

举一反三，上移、下移、右移，都是如此实现。具体实现过程，可见源代码中 move_left()、move_right()、move_up()、move_down() 函数的代码实现。

游戏结束的判断标志

我们设计的 2048 游戏，由于其并不是产生 2048 即为结束标志，所以对于此游戏来说，玩家甚至可合并处 4096 、8192、16384 等。

游戏一旦开始，唯一的正常结束标志就是：16 个格子全部被数字占用，且无论做哪种方向的移动，数字之间都无法完成合并，此时，游戏无法继续，视为结束的标志。

所以，在游戏的运行过程中，我们只需要判断以下两种状态：

• 16 个格子是否全部沾满，如果有空格子，则游戏继续；
• 如果 16 个格子全部沾满，可使用嵌套循环判断：是否存在相邻数字之间相等，如果存在，游戏继续；如果不存在，游戏结束。

具体游戏结束的算法实现，可参考源代码的 refresh_show() 函数中，对游戏结束的判断。

至于该游戏中界面的搭建，实则是使用特殊字符组成，即以 printf() 输出特殊字符的形式组成，具体实现可见 refresh_show() 函数，并无什么技术含量，这里不再详细介绍，大家可以参照源码。