【游戏制作】从零开始的Qt5贪吃蛇代码分析

悲伤的现实

离期末第一场考试之剩下32天了，而oop的期中project还有24天截止。此刻，我们刚刚写完了人生中第一个c++程序，分数类的运算符重载。继承和多态还没学。尽管如此，也是时候作为全裸勇者勇敢地去挑战大魔王了。

目标

通过研究贪吃蛇小游戏的源码，学会用Qt进行游戏开发，并且完成期中Pro报告中挖下的2D Rougelike类小游戏第一关的大坑，并且写下博客给新鲜的学妹学弟留下可以借鉴的学习经验。

资料

Qt5贪吃蛇小游戏源代码下载处
来自Rimond_Jing的Qt5基本安装教程
来自齐亮，非常棒的一个参考资料

高能预警

因为目前c++也没学好，Qt也刚开始学，所以本篇博客只适合和我一样什么都不会的人。而且很有可能错误连篇，期待有人能指正。
目前在一遍分析一遍写博客，所以会对内容进行不断地修正

以及非常啰嗦（和废话）

总体分析

注：纯新手一上来就看总体分析极有可能不懂，看看就好，不懂就跳过去看完全文回来再看。

界面转换

在本例子中，采取建立不同的界面类（mainWidget，开始界面，和GameWidget，游戏界面），通过接收事件（event，本例是按下按钮），利用信号和槽，来进行界面切换。

main函数分析

感觉并不需要分析：）

#include "mainWidget.h"
//自己写的主窗口的头文件
#include <QApplication>
//一个基础的类，所有工程（pro文件）都要include。
//有时候include这个文件会报错，可能是因为是Qt4的代码的原因int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);mainWidget w;w.show();return a.exec();
}

主窗口分析：mainWidget

头文件分析

#ifndef MAINWIDGET_H
#define MAINWIDGET_H
#include "GameWidget.h"
#include <QWidget>
#include <QIcon>
#include <QPalette>
#include <QBrush>
#include <QPixmap>
#include <QPushButton>
#include <QMessageBox>
#include <QLabel>
#include <QFont>
class mainWidget : public QWidget//继承了QWidget类
{Q_OBJECT
//只要有槽和信号机制，就要写Q_OBJECT
public:mainWidget(QWidget *parent = 0);~mainWidget();//void resizeEvent(QResizeEvent *);
private:QPushButton *startbtn;//一个按钮，用鼠标点击后会开始游戏QPushButton *exitbtn;//一个按钮，用鼠标点击后会退出GameWidget *g;QLabel *label;
signals://信号，mainWidget不会发出信号
public slots://可以接收所有信号的公共槽void exitSlot();//用来接收退出信号的槽void startSlot();//用来接收开始信号的槽
};#endif // MAINWIDGET_H

.cpp文件分析
注释的都是可以在自己的程序中使用的函数

#include "mainWidget.h"mainWidget::mainWidget(QWidget *parent): QWidget(parent)
{this->resize(480,270);//resize函数，用来设置mainWidget这个窗口的大小this->setMaximumSize(480,270);this->setWindowIcon(QIcon(":/new/prefix1/img/icon.png"));//设置ICONthis->setWindowTitle("贪吃蛇");QPalette palette;palette.setBrush(QPalette::Background,QBrush(QPixmap(":/new/prefix1/img/back.jpg").scaled(this->size())));this->setPalette(palette);startbtn=new QPushButton(this);startbtn->setIcon(QIcon(":/new/prefix1/img/start.png"));startbtn->setIconSize(QSize(75,75));startbtn->setGeometry(QRect(250,170,75,75));startbtn->setFlat(true);exitbtn=new QPushButton(this);exitbtn->setIcon(QIcon(":/new/prefix1/img/quit.png"));exitbtn->setIconSize(QSize(70,70));exitbtn->setGeometry(QRect(350,170,70,70));exitbtn->setFlat(true);//设置说明标签QFont font;font.setFamily("Consolas");font.setBold(true);font.setPixelSize(13);label=new QLabel(this);label->setText("游戏说明：贪吃蛇游戏可使用按钮或者w a s d控制蛇的走动");label->setFont(font);label->setGeometry(QRect(10,10,400,50));connect(exitbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(exitSlot()));connect(startbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(startSlot()));
}mainWidget::~mainWidget()
{delete startbtn;delete exitbtn;
}
void mainWidget::exitSlot()
{if(QMessageBox::question(this,"退出游戏","是否退出当前游戏",QMessageBox::Yes|QMessageBox::No)==QMessageBox::Yes){delete this;exit(0);}
}
void mainWidget::startSlot()
{g=new GameWidget(this);g->show();
}
//重写resizeEvent
/*void mainWidget::resizeEvent(QResizeEvent *)
{QPalette palette;palette.setBrush(QPalette::Background,QBrush(QPixmap("img/back.jpg").scaled(this->size())));this->setPalette(palette);startbtn->setGeometry(QRect(this->size().width()-230,this->size().height()-100,75,75));exitbtn->setGeometry(QRect(this->size().width()-130,this->size().height()-100,70,70));
}*/

QMessageBox的初始化及效果

void mainWidget::exitSlot()
{if(QMessageBox::question(this,"退出游戏","是否退出当前游戏",QMessageBox::Yes|QMessageBox::No)==QMessageBox::Yes){delete this;exit(0);//直接结束进程}//生成一个弹窗。question的初始化为（链接的窗口，"标题"，"示意文字"，QMessageBox::Yes|QMessageBox::No）
}

游戏窗口分析：GameWidgit

游戏窗口是这个程序的主体部分，各种复杂的事件（槽和信号机制），状态的更新，动画、碰撞检测都是在这个类（游戏窗口就是一个继承了普通窗口< Widget >的派生类）中完成的。

头文件分析

#ifndef GAMEWIDGET_H
#define GAMEWIDGET_H#include <QWidget>
//既然继承自QWidget，肯定需要include相关的头文件
#include <QPalette>
#include <QIcon>
//这些是为了让你在显示背景图片和窗口图标，一般做游戏（自己设计UI）都要用
#include <QPushButton>
//这个库在你有鼠标事件的事后非常好用
#include <QPainter>
//如果有动画，需要包含QPainter库（如果只是显示图片可以用其他方法，但游戏一般都有动画）
#include <QDebug>
//主要用于调试代码，类似于std::cout的替代品，支持QT的数据类型。
#include <QTime>
#include <QTimer>
//和计时有关的库，做游戏也一般都要用到
#include <QMessageBox>
//如果你的游戏有弹出框，就要包含（非必须）
#include <QKeyEvent>
//如果你的游戏可以用键盘操纵，需要包含
#include <QLabel>
//可以用来显示字（也可以显示图片）
#include <QFont>
//如果你要用Qt绘制字（而不是用自己设计的UI）时，需要包含
#include <QSound>
//音频相关，游戏一般必须class GameWidget : public QWidget
{Q_OBJECT
public://构造函数explicit GameWidget(QWidget *parent = 0);~GameWidget();//绘制事件，游戏中非常重要的函数void paintEvent(QPaintEvent *);//键盘事件void keyPressEvent(QKeyEvent *);
private://按钮相当于鼠标事件QPushButton *upbtn;QPushButton *leftbtn;QPushButton *downbtn;QPushButton *rightbtn;QPushButton *startbtn;QPushButton *returnbtn;//记录蛇目前运动方向int direction;//用来记录蛇xy坐标，可以看出最大能得100分int snake[100][2];int snake1[100][2];//计算吃过了几个食物int foodcount;//计时器！和动画的帧数也有关QTimer *timer;//食物的属性int foodx,foody;int score;int level;QLabel *scorelabel;QLabel *levellabel;QLabel *scoreshow;QLabel *levelshow;QString str1,str2;QSound *sound;QSound *sound1;
signals:
//因为有键盘事件（KeyPressEvent），键盘事件要发射不同的信号void UpSignal();void DownSignal();void LeftSignal();void RightSignal();
public slots://一般来说有几个按钮就要有几个槽函数void upbtnSlot();void leftbtnSlot();void rightbtnSlot();void downbtnSlot();void startbtnSlot();void returnbtnSlot();//本例的主函数，和timer结合使用（比较复杂，之后会详细讲）void timeoutSlot();
};#endif // GAMEWIDGET_H

QDebug的说明

.c文件分析
因为GameWidget略长，且有一些部分和MainWidget用法一致，就不放上来全部代码（想要自己运行的可以从之前附上的链接下载，记得只适用于QT5）
注：需要include相应的库文件

1.如何让你的游戏发出声音
首先要载入音频

    //声音区：载入音频，注意音频文件要加入.qrc文件中sound=new QSound(":/listen/img/5611.wav");sound1=new QSound(":/listen/img/die.wav");

在什么时候播放声音，使用if语句判断，一般是一个可以update()的槽函数中（本例为timeoutSlot()，见下文）

sound->play();

2.如何即时显示得分

    str1=QString::number(score);//转化为字符串scoreshow=new QLabel(this);//用Label输出scoreshow->setFont(font);scoreshow->setGeometry(QRect(385,1,60,30));scoreshow->setText(str1);

3.如何设置交互（信号和槽机制）

    //设置按钮操作connect(leftbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(leftbtnSlot()));connect(rightbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(rightbtnSlot()));connect(upbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(upbtnSlot()));connect(downbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(downbtnSlot()));connect(startbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(startbtnSlot()));connect(returnbtn,SIGNAL(clicked()),this,SLOT(returnbtnSlot()));//设置键盘操作connect(this,SIGNAL(UpSignal()),upbtn,SLOT(click()));connect(this,SIGNAL(DownSignal()),downbtn,SLOT(click()));connect(this,SIGNAL(LeftSignal()),leftbtn,SLOT(click()));connect(this,SIGNAL(RightSignal()),rightbtn,SLOT(click()));

connect的使用

connect(发射信号的类,SIGNAL(信号函数),接收信号的类,SLOT(槽函数));

按钮操作的实现
QPushButton这个类中有click()的信号函数和槽函数，如果发生了鼠标点击事件，被点击的Button就发射click()信号，因为我们用connect将这个信号和GameWidget中的槽函数（比如leftbtnSlot()）连接起来，GameWidget就能接收到这个信号并且调用相应的槽函数。
键盘操作同理，因为KeyPressEvent是我们自己写在GameWidget类中，所以为 ‘this’ 指针。这次connect是把键盘事件和按钮联系了起来。

4.如何设置随机数

    QTime t;t= QTime::currentTime();qsrand(t.msec()+t.second()*1000);

5.如何update程序

    timer=new QTimer(this);timer->setInterval(500);//设置时间间隔connect(timer,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(timeoutSlot()));

该程序设置了一个timer（一个定时触发器，参考这里），并且设置了时间间隔，每过一次时间间隔发送一个timeout()信号。
而GameWidget类中定义了timeoutSlot(）槽函数，每过一定时间间隔被调用，执行update()操作，来更新界面状态，下文会讲

6.（重点）timeoutSlot分析
因为这一段很长，也只写出代码结构（需要完整代码见开头链接）

void GameWidget::timeoutSlot()
{//判断是否吃到食物的代码块（判断蛇的坐标和食物的坐标是否重合）//其中包含，发出声音、更新食物坐标（随机更新，食物不能出现在蛇身上）、如果分数到达一定的档次，就提升游戏等级（改变时间间隔）memcpy(snake1,snake,sizeof(snake));//不能直接对目前显示的数组进行操作，因此一开始就定义了两个数组存放当前状态和改变后的状态，用memcpy拷贝//实现蛇的游动for(int i=foodcount;i>=1;i--){snake[i][0]=snake[i-1][0];snake[i][1]=snake[i-1][1];}switch(direction){case UP:snake[0][1]--;break;case DOWN:snake[0][1]++;break;case LEFT:snake[0][0]--;break;case RIGHT:snake[0][0]++;break;}//判断蛇是否撞到自身的代码块，如果撞到，显示游戏结束的弹窗，并重置游戏//判断蛇是否撞到墙体的代码块//最关键，调用update()函数，更新窗口状态this->update();
}

memcpy辅助理解
update辅助理解
其中的碰撞检测机制是通过判断xy坐标是否相同来进行的。
Qt工具书上似乎有其他碰撞检测的办法，挖个坑

7.（重点）paintEvent分析
函数声明

void GameWidget::paintEvent(QPaintEvent *);

要定义一个绘制器painter

QPainter painter(this);

画一个小方格（长方形）的代码（该游戏画了很多很多小方格），只摘取一个：j，i是坐标，20, 20是方格的大小

painter.drawRect(j,i,20,20);

读取素材绘制
foodx要乘20的原因是这是相对坐标，而不是绝对坐标

painter.drawImage(foodx*20,foody*20,QImage(":/new/prefix1/img/apple.png").scaled(QSize(20,20)));

该游戏主要用到的就是这两种绘制方式、当然还有更多的绘制方式：参考这里

今日学习获得的一些经验

Qt4和Qt5虽然用法差别不大，但是Qt4的代码在Qt5上很难跑通。Qt4的游戏源代码值得参考，但要自己尝试运行，还是去找Qt5的源代码吧。
Qt的各种参考书和博客中给的代码多是模板，不要直接放在Qt中运行
Qt中读取资源（图片、音频etc）都要把文件加入qrc文件中以获取相对路径

吐槽：根本不是今日获得的经验，从上周开始写一直拖到现在orz

end