基于Windows平台C语言实现迷宫游戏的设计

1基 于 Windows 平 台 C语 言 实 现 迷 宫 游 戏 的 设 计摘 要随着科技的日益发展,计算机信息知识越来越被人们所认知和使用,在当今知识爆炸的时代计算机毫无疑问成为人们常用的日常工具,而 Windows 和 C 语言都凭借其独特的优势越来越赢得人们的青睐。IT 业的壮大,信息化的不断更新加快了我们进入智能时代的脚步,同时使得我们的生活更加的丰富多彩,物质文明富足下精神文明的建设也成为时代进步的标志,因而各种丰富生活的轻松娱乐软件应运而生,对它们的研究也成为各界关注的重点。Windows平台下用 C 语言实现的迷宫游戏设计,由图形驱动，欢迎画面，初始化迷宫数组，寻找路径，输出迷宫图形，结束画面，图形结束七个模块构造。七个函数模块各成体系，互不干扰。因此，简易迷宫程序的实现在迎合大环境的同时更有利于在以后的开发项目中提供良好的思维方式，来进行更深入的研究了解。关键字 Windows；Turbo C2.0；C 语言；迷宫 2Realize and design the game of maze in C program languagebased on WindowsAbstractWith the development of scientific technology, computer information technology has become more and more popular. Its no doubt that computer has become the popular tools in our lives today. Windows and C language with its unique advantage have won peoples favor more and more. Growth of information industry and the continuous updating of information speed up our pace into the intelligence times and make our life more colorful at the same time. Spiritual civilization construction has become a sign of the progress of times under plenty of material, so all kinds of entertainment software enriching life came into being, research on them has become a focus of public attention. Design of maze game is realized by the C language based on windows platform. The game includes seven modules ,i.e. graphics driver, the welcome screen, initializing the array of maze, finding the path, the output of maze graphics, the end of the screen, graphics end. The seven function modules is independent. So the realization of simple maze procedure which adapt to environment at the same time will benefit to provide a good way of thinking in the future project in order to study in depth.Keywords: windows; Turbo c 2.0; C language; maze3绪 论信息化时代，生活中各色产品都已经离不开计算机的开发实现，并且我们现在的生活已经跟信息化元素真正密切联系着了，而影响我们生活的信息化产品都是从一个小型产品的研究中演变而来。丰富我们精神生活的产品也不例外，现下一些小型游戏也广受人们的热爱，而最为智力游戏中的迷宫游戏也层出不穷，且各色各样，并且这些小型游戏的开发也备受国内外个大信息产品开发商的欢迎，不断推出自己的产品，且很好的进入了人们的生活。各大公司，各种产品，都有它自己的设计平台及项目安排，并且都很好的达到了社会的需求，丰富了人们的生活，但产品平台的差异并不一影响产品投入市场的价值，同时产品的大小也不意味着在市场上未来价值的利益悬殊，产品研发的核心技术才是最大的基础跟价值，此论文中的迷宫游戏设计正是基于游戏设计的理念，只为达到培养锻炼个人开发设计的能力及培养综合运用软硬件环境来投入到更大项目开发中的实战技能的目的，真正表现出小产品的大效益。本论文尝试了不同的方法达到实现简单迷宫游戏的设计实现，在不断的总结实践过程中，最终运用基本的设计开发理念，从一个产品的需求功能上初步分析，再从技术经验的可行性判断，最终确定项目的流程，投入开发实施。论文在达到实现效果的同时更深入介绍了操作平台及其开发语言的基本知识，不仅达到了实现的最终目的，同时更好地丰富了对于开发过程中使用工具的知识了解。在注重设计能力的同时也贯彻了对创新能力的培养，还兼顾了对 C 语言底层库函数的介绍，真正全面的认识到了用语言开发的整个过程。本论文使用 3 个章节的篇幅，从不同的方面去介绍了对于整个开发过程中一些工具及其开发理念的的不同层次的介绍。第一章又通过 3 个小节的层次结构分别叙述了开发平台及开发语言的基本知识，在达到实现迷宫游戏设计的同时去见要的为大家介绍各方面的知识，真正扫除对一些基本概念的懵懂认识，全面丰富知识的深度。第二章简单的针对迷宫游戏的实现，进行了概要的需求分析，使设计过程的目的更加明确，有利于直接的对产品的实现带来清晰的思路。同时，它的需求分析也是一种广度的对一个产品设计的基本要求，可以达到由此及彼的效果，有一定的指导价值。4第三章便真正投入到本课题的设计研究中，通过对设计迷宫游戏的两大方面去细述，首先，对 C 语言实现的迷宫游戏功能模块上进行划分，具体到图形驱动、欢迎画面、初始化迷宫数组、寻找路径、输出迷宫图形、结束画面、图形结束这七大模块，同时概述各自的功能，进行了一个完整迷宫游戏的概述；其次，再深入到具体语言的实施上，也该论文最核心的部分，对各功能函数的算法实现上具体概述。真正完整的介绍了整个游戏的全部实现过程。本论文只是在信息化时代这个大背景下一个小小的折射点，通过对一个简单产品的开发流程及技术方面的简要介绍，重点在于注入一个在 IT 产业对于一个功能项目开发的思想，在这个基本思想的基础上再各展才华，真正在一个团队的基础上来最终开发出一个具有生活实际价值的产品，服务社会，推动社会的进步。51 开发平台与开发语言介绍1.1 开发平台简介1.1.1 什么是 Windowswindows 中文是窗户的意思。另外还有 微软公司推出的视窗电脑操作系统名windows。Windows 是由 Microsoft 开发的，是目前世界上用户最多、并且兼容性最强的操作系统。随着电脑硬件和软件系统的不断升级，微软的 windows 操作系统也在不断升级，从16位、32位到64位操作系统。从最初的 windows1.0到大家熟知的windows95、NT、97、98、2000、Me、XP、Server、 Vista， Windows 7各种版本的持续更新，微软一直在尽力于 Windows 操作的开发和完善。 1.1.2Windows 的 出 现Windows 起源可以追溯到 Xerox 公司所进行的研发工作。1970年，美国 Xerox 公司成立了著名的研究机构 Palo Alto Research Center(PARC)，从事局域网络、激光打印机、图形使用者接口(Graphic User Interface，缩写：GUI) 和面向对象 (Object-Oriented)技术的研究，并于1981年宣布推出世界上第一个商用的 GUI 系统：Star 8010工作站。但由于种种原因，此技术上的领先并未得到充份的重视，也没有进一步做商业化的应用。 然而 Apple Computer 公司的创始人之一 Steve Jobs 在参观 Xerox 公司的 PARC 研究中心后，认识到了 GUI 的重要性以及广阔的市场前景，于是开始着手进行自己的 GUI 系统研发工作，并于1983年研发成功第一个 GUI 系统：Lisa。不久，Apple 又推出第二个 GUI 系统：Macintosh ，这是世界上第一个成功的商用 GUI 系统。 Apple 公司在开发 Macintosh 时，出于市场战略上的考量，只开发了能于 Apple 公司自己的计算机上作运作的 GUI 系统，但当时，基于 Intel x86微处理器芯片的 IBM 兼容计算机已渐露头角，因此就给了 Microsoft公司所开发的 Windows 生存空间和市场。 Microsoft 公司早就意识到建立业界标准的重要性，在1983年春季就宣布开始研究开发 Windows，希望它能够成为基于 Intel x86微处理芯片计算机上的标准 GUI 操作系统。它在1985年和1987年分别推出 Windows 1.03版和 Windows2.0版。但是，由于当时硬件和DOS 操作系统的限制，这两个版本并没有取得很大的成功。此后，Microsoft 公司对Windows 的 RAM 管理、GUI 做了重大改进，使 GUI 更加美观并支持虚拟内存。 Microsoft于1990年5月份推出 Windows 3.0并一炮而红。这个千呼万唤始出来的操作系统一面世6便在商业上取得惊人的成功：不到6周，Microsoft 公司销出了50万份 Windows 3.0，打破了任何软件产品的6周销售记录，从而一举奠定了 Microsoft 在操作系统上的垄断地位。后来更因此在1994年时被 Apple 公司控告侵权，展开了著名的“look and feel”诉讼官司。 1.1.3 Windows 的 基 本 思 想 及 其 特 点1、 基 于 图 形 的 操 作 环 境dos 提 供 的 是 一 个 字 符 合 作 运 行 方 式 的 操 作 环 境 ， 用 户 通 过 发 命 令 来 操 作 计 算 机 ，完 成 一 项 任 务 ， 必 须 记 住 一 条 相 应 的 命 令 和 它 的 语 法 ， 这 实 际 不 利 于 初 学 者 ， 想 要 记 住上 百 条 命 令 和 众 多 的 参 数 就 更 困 难 了 ， 相 比 之 下 ， windows 提 供 的 是 一 个 基 于 图 形 的操 作 环 境 。 对 计 算 机 的 操 作 是 通 过 对 “窗 口 ”、 “图 标 ”、 “菜 单 ”等 图 形 画 面 和 符号 的 操 作 来 实 现 。 用 户 操 作 的 方 式 ， 不 仅 可 以 用 键 盘 ， 而 且 更 多 的 是 用 鼠 标 来 完 成 。 鼠标 点 击 之 间 ， 选 择 、 运 行 、 调 度 等 工 作 轻 松 自 如 。 由 此 可 见 ， windows 作 为 人 与 计 算机 的 接 口 ， 与 dos 相 比 更 加 友 善 。2、 多 任 务 运 行 ， 共 享 系 统 资 源dos 在 实 际 工 作 时 ， 若 要 同 时 处 理 多 个 任 务 ， 无 论 怎 样 努 力 ， 都 显 得 “笨 手 笨 脚 ”。 相 比 之 下 ， 在 windows 下 ， 可 以 同 时 运 行 多 道 程 序 ， 执 行 多 个 任 务 ， 各 程 序 任 务 之间 既 能 很 容 易 地 转 换 ， 又 可 方 便 地 交 换 信 息 、 共 享 资 源 (如 cpu、 内 存 、 显 示 屏 、 键 盘 ，鼠 标 器 、 磁 盘 以 及 打 印 机 等 )。例 如 ， 在 windows 环 境 下 ， 所 有 应 用 程 序 共 享 计 算 机 的 显 示 屏 ， 都 能 在 显 示 屏 上分 配 一 块 区 域 ， 从 而 确 保 用 户 能 同 时 与 所 有 的 应 用 程 序 交 互 ， 方 便 地 在 各 种 程 序 之 间 切换 。 windows 3.1 为 信 息 交 换 提 供 三 种 方 式 (机 制 )： 剪 贴 板 (静 态 数 据 传 输 )、 dde(动 态数 据 交 换 )和 ole(对 象 链 接 和 嵌 入 )， 利 用 剪 贴 板 ， 各 应 用 程 序 的 数 据 可 以 相 互 交 换 ， 使数 据 得 到 充 分 的 再 利 用 ； 利 用 dde 和 ole， 使 得 信 息 交 换 自 动 完 成 ； 在 一 个 程 序 中 对 数据 的 修 改 立 即 在 另 一 个 程 序 中 反 映 出 来 ， 实 现 了 操 作 环 境 的 集 成 和 自 动 化 。 在 dos环 境 下 ， 由 于 dos 没 有 为 应 用 程 序 的 用 户 界 面 提 供 标 准 的 编 程 接 口 ， 不 同 的 应 用 程 序具 有 不 同 的 用 户 操 作 方 式 ， 用 户 每 拿 到 一 个 新 程 序 ， 都 得 从 头 学 起 ， 慢 慢 才 能 熟 悉 它 的“面 孔 ”， 对 用 户 很 快 掌 握 新 程 序 非 常 不 利 。 相 比 之 下 ， 在 windows 环 境 中 的 各 种应 用 程 序 均 采 用 相 同 的 操 作 方 式 。 windows 窗 口 包 含 的 基 本 特 性 ， 如 标 题 栏 、 菜 单 条 、控 制 菜 单 等 在 应 用 程 序 中 都 是 一 致 的 ， 使 用 户 比 较 容 易 适 应 新 的 应 用 程 序 。3、 体 现 了 崭 新 的 程 序 设 计 概 念 和 方 法在 dos 下 编 制 应 用 程 序 是 面 向 过 程 的 ， 大 多 数 采 用 顺 序 过 程 执 行 方 式 ， 这 样 的 程序 有 一 个 明 显 的 开 始 ， 明 显 的 步 骤 及 明 显 的 结 束 。 因 此 程 序 能 直 接 控 制 执 行 过 程 的 顺 序 。在 windows 环 境 下 的 应 用 程 序 是 事 件 驱 动 的 。 事 件 驱 动 的 程 序 不 由 事 先 编 好 的 顺 序 来控 制 ， 而 是 由 事 件 的 发 生 来 控 制 的 。 例 如 ， 用 户 按 下 一 个 按 键 或 选 择 一 个 按 钮 ， 都 可 以作 为 一 个 事 件 引 发 特 定 的 处 理 过 程 来 响 应 用 户 要 求 。 这 种 处 理 问 题 的 方 法 与 现 实 世 界 中7的 处 理 问 题 的 方 法 更 趋 一 致 。4、 支 持 多 媒 体 信 息 处 理多 媒 体 应 用 对 计 算 机 软 、 硬 件 提 出 了 更 高 的 要 求 ， 为 了 使 个 人 计 算 机 (pc 机 )能够 进 行 多 媒 体 信 息 处 理 ， 多 媒 体 计 算 机 软 件 开 发 环 境 已 成 为 计 算 机 软 件 公 司 热 衷 的 目 标 。从 另 一 个 方 面 说 ， 要 考 虑 pc 机 现 有 的 操 作 系 统 能 够 支 持 (或 增 加 、 修 改 、 扩 充 之 后 便支 持 )多 媒 体 信 息 处 理 。 windows 在 这 方 面 应 该 说 是 捷 足 先 登 ， 它 对 多 媒 体 提 供 了 多 方面 的 支 持 。 可 以 说 windows(3.1 以 上 )是 支 持 多 媒 体 的 操 作 系 统 。 它 不 仅 为 开 发 多 媒 体应 用 程 序 提 供 了 高 层 和 低 层 的 函 数 支 持 ， 而 且 本 身 还 配 带 了 多 个 多 媒 体 实 用 程 序 ， 如soundrecorder(录 音 机 )、 mediaplayer(媒 体 播 放 机 )等 等 。windows 的 accessories 窗 口 中 用 户 就 可 以 看 到 soundrecorder 和 mediaplayer 图标 ， 当 然 ， 要 想 处 理 多 媒 体 信 息 ， 要 先 为 pc 机 配 上 相 应 的 硬 件 设 备 ， 如 声 卡 、 视 频卡 等 等 。目 前 ， windows 主 要 有 windows98 和 windows2000、 windowsxp 等 。1.2 Turbo C 2.0 简 介1.2.1 什 么 是 Turbo C 2.0Turbo C 2.0 是 Borland 公 司 在 1988 年 推 出 得 一个集程序编辑、编译、连接和运行为一体的 C 语言程序开发环境 ， 具有速度快、效率高、功能强、使用简单方便等优点。Turbo C 2.0 不 仅 是 DOS 时 代 优 秀 的 免 费 C 语 言 编 程 工 具 ， 而 且 还 是 广 大 编 程 学 习 者的 入 门 语 言 。 TurboC 2.0 更 彻 底 地 进 行 了 汉 化 ， 包 括 出 错 信 息 ， 却 又 不 牵 强 翻 译 ， 保留 了 最 贴 切 的 信 息 ， 并 且 为 其 完 善 了 Windows 以 及 中 文 DOS 下 的 运 行 环 境 ， 使 用 者 并不 需 要 熟 悉 DOS 知 识 ， 只 需 要 在 安 装 时 将 Turbo C v2.0 指 定 安 装 在 任 意 文 件 夹 ， 再不 需 要 手 动 更 改 任 何 选 项 ， 就 能 够 正 常 编 译 程 序 。 1.2.2 Turbo C 2.0 界 面 简 述1、启动 Turbo C2.0首先按装好 Turbo C2.0 系统，然后在 c:tuboc（或其他按装目录）下找到 tc.exe 文件,双击即可。启动 Turbo C 后，出现 TC 主窗口。主菜单条横向排列在屏幕顶端，并被激活，其中 File 主项成为当前项。 主菜单的下面，是 Edit（编辑）窗口和 Message（消息）窗口。两个窗口中，顶端横线为双线显示的，表示该窗口是活动窗口。屏幕底端是 7 个功能键的说明，以及 Num Lock 键的状态（显示“NUM”时，表示处于“数字键”状态；空白，表示“控制键”状态） 。编辑窗口的顶端为状态行，其中：Line 1 Col 1：显示光标所在的行号和列号Insert：表示编辑状态处于“插入”。当处于“ 改写”状态时，此处为空白。8c: NONAME.C：显示当前正在编辑的文件名。显示为“NONAME.C” 时，表示用户尚未给文件命名。2、 命令菜单的使用按下功能键 F10，激活主菜单。 用左、右方向键移动光带，定位于需要的主菜单上，然后再按回车键，打开其子菜单（纵向排列） 。用上、下方向键移动光带，定位于需要的子菜单上，回车即可。执行完选定的菜单命令后，系统自动关闭菜单。注意：菜单激活后，又不使用，可再按 F10 或 Esc 键关闭，返回原来状态。 3、退出 Turbo C菜单法：选择 File?选择 Quit快捷键法：Alt+X1.2.3 Turbo C 2.0 编 译 执 行 过 程1、编辑并保存语言源程序 （1） 激活主菜单，选择并执行 File?Load 项(或快捷键： F3)（2）在“Load File Name”窗口，输入源程序文件名。文件名的输入有两种方法：直接输入和选择输入。 直接输入文件名 选择文件（仅适用于已经存在的源程序文件）如果是已经存在的文件，系统就在编辑窗口显示该文件的内容，可供编辑、修改。如果是新文件，则给出一个空白编辑窗口，可供输入新的源程序。2、编译、连接单个源程序文件 选择并执行 Compile?Make EXE File 项（快捷键：F9 ） ，则 TC 将自动完成对当前正在编辑的源程序文件的编译、连接，并生成可执行文件。如果源程序有语法错误，系统将在屏幕中央的“Compiling ”（编译）窗口底端提示：Error: Press any key”（错误：按任意键） 。此时，按空格键，屏幕下端的“Message”（消息）窗口被激活， 显示出错（或警告）信息，光带停在第一条消息上。这时“Edit”（编辑）窗口中也有一条光带，它总是停在编译错误在源代码中的相应位置。 3、运行与查看结果 运行当前正在编辑的源程序文件：选择并执行 Run?Run 项（快捷键：F9） ，程序运行结束后， 仍返回到编辑窗口。当你认为自己的源程序不会有编译、连接错误时，也可直接运行（即跳过对源程序的编译、连接步骤） 。这时，TC 将一次完成从编译、连接到运行的全过程。查看运行结果：选择并执行 Run?User Screen 项（快捷键：Alt+F5 ） 。查看完毕后，按任一键返回编辑窗口。9如果发现有逻辑错误，则返回编辑窗口后，进行修改；然后再重新编译、连接、运行，直至正确为止。4、编辑下一个新的源程序 选择并执行 File?New 项即可。如果屏幕提示如下确认信息：NONAME.C not saved. Save?（Y/N ）如果需要保存当前正在编辑的源程序，则键入“”，这时系统提示换名：NONAME.C直接输入你给源程序文件起的名字即可。否则，键入“”（不保存） ，系统给出一个空白的编辑窗口，可以开始编辑下一个新的源程序。1.3 开发语言简介1.3.1 什么是 C语言 C 语言是 Combined Language（组合语言）的中英混合简称。是一种计算机程序设计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。因此，它的应用范围广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到 C 语言，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。 1.3.2 C 语言的特点1. C 是中级语言。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作， 而这三者是计算机最基本的工作单元。2.C 是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。3.C 语言功能齐全。具有各种各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。另外 C 语言也具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的的游戏。4. C 语言适用范围大。适合于多种操作系统，如 Windows、DOS、UNIX 等等；也适用于多种机型。C 语言对编写需要硬件进行操作的场合，明显优于其它解释型高级语言，有一些大型应用软件也是用 C 语言编写的。C 语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。它是数值计算的高级语言。1.3.3 C 语 言 的 发 展C 语 言 的 原 型 ALGOL 60语 言 。 （ 也 称 为 A 语 言 ）1963年 ， 剑 桥 大 学 将 ALGOL 60语 言 发 展 成 为 CPL(Combined Programming Language)语 言 。1967年 ， 剑 桥 大 学 的 Martin Richards 对 CPL 语 言 进 行 了 简 化 ， 于 是 产 生 了 BCPL10语 言 。1970年 ， 美 国 贝 尔 实 验 室 的 Ken Thompson 将 BCPL 进 行 了 修 改 ， 并 为 它 起 了 一个 有 趣 的 名 字 “B 语 言 ”。 意 思 是 将 CPL 语 言 煮 干 ， 提 炼 出 它 的 精 华 。 并 且 他 用 B 语言 写 了 第 一 个 UNIX 操 作 系 统 。而 在 1972年 ， B 语 言 也 给 人 “煮 ”了 一 下 ， 美 国 贝 尔 实 验 室 的 D.M.Ritchie 在 B语 言 的 基 础 上 最 终 设 计 出 了 一 种 新 的 语 言 ， 他 取 了 BCPL 的 第 二 个 字 母 作 为 这 种 语 言的 名 字 ， 这 就 是 C 语 言 。为 了 使 UNIX 操 作 系 统 推 广 ， 1977年 Dennis M.Ritchie 发 表 了 不 依 赖 于 具 体 机 器系 统 的 C 语 言 编 译 文 本 可 移 植 的 C 语 言 编 译 程 序 。1978年 由 美 国 电 话 电 报 公 司 (AT&T)贝 尔 实 验 室 正 式 发 表 了 语 言 。 同 时 由B.W.Kernighan 和 D.M.Ritchie 合 著 了 著 名 的 The C Programming Language 一 书 。通 常 简 称 为