python贪吃蛇

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发布时间：2018-05-25

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技术：python+pygame

运行环境：python3.6

概述

本教程使用python实现了一个简易的贪吃蛇游戏,为了让更多人能体会到python给我们带来的方便和乐趣,本教程源代码包含了详细的注释,同时也采用了更简单和易于理解的方式来实现贪吃蛇游戏.

详细

# 一、先展示python贪吃蛇效果

![python snake](https://raw.githubusercontent.com/WHJWNAVY/myImage/master/py_snake/py_snake.gif)

## 二、操作说明
|按键|功能|
|:---:|:---:|
|UP|向上移动|
|DOWN|向下移动|
|LEFT|向左移动|
|RIGHT|向右移动|
|空格|暂停/继续|
|F1|加速|
|F2|减速|
|F3|开启/关闭无敌模式|
|ESC|退出游戏|

## 三、游戏说明
本教程使用python实现了一个简易的贪吃蛇游戏,为了让更多人能体会到python给我们带来的方便和乐趣,本教程源代码包含了详细的注释,同时也采用了更简单和易于理解的方式来实现贪吃蛇游戏.
游戏开始时,会生成 一个 ***位置随机长度为5的蛇*** (蛇头红色,蛇身绿色),一个 ***位置随机的食物*** (红色),和一堵 ***位置随机的长度最大为5的墙*** (黑色).
游戏运行过程中,可以通过 ***方向键*** 控制蛇移动来吃掉食物,每吃掉一个食物蛇身长度加1,每吃掉 ***10*** 个食物游戏速度加快一个等级,并且增加一堵位置随机长度最大为5的墙,以增加游戏难度.
蛇移动过程中咬到自身或撞到墙就会死亡,游戏自动退出.当然,也可以开启 ***无敌模式*** ,让小蛇尽情的畅游.

## 四、源码详解
本游戏的源码共分为三个模块: ***game模块*** , ***window模块*** , ***snake模块***.

### 1、window模块
本模块用于实现游戏界面的绘制和窗口事件的检测.
本模块提供了 ***clear(清屏)*** , ***update(刷新)*** , ***rect(画矩形)*** , ***circle(画圆)*** , ***event(事件检测)*** 等接口.
本模块的功能主要使用pygame模块实现,是对pygame的进一步封装.
#### **clear**
用指定颜色填充背景,并且绘制游戏地图方格,游戏地图是一个由横向40个方格,纵向20个方格组成的方阵
```py
'''
用背景色填充屏幕(清屏)
'''
def clear(self):
    color = self._color_sub(self.COLOR_WHITE, self.gw_bgcol)
    self._game_window.fill(self.gw_bgcol)
    for x in range(self.maxx()+1):
        pygame.draw.line(self._game_window, color, (x*self.pnt_size, 0), (x*self.pnt_size, self.gw_height), 1)
    for y in range(self.maxy()+1):
        pygame.draw.line(self._game_window, color, (0, y * self.pnt_size), (self.gw_width, y*self.pnt_size), 1)
```
#### **update**
pygame的update,刷新屏幕
```py
'''
刷新屏幕
'''
def update(self):
    pygame.display.update()
```

#### **rect**
往地图上的指定位置的小方格中画一个矩形,这里使用的坐标不是屏幕坐标,而是小方格在地图中的坐标( *_rect是对pygame的draw.rect的封装,使用的是屏幕坐标* )
```py
'''
在屏幕指定位置画一个正方形(相对坐标)

Parameters
:param x: 正方形左上角的x坐标
:param y: 正方形左上角的y坐标
:param color: 圆形填充颜色
'''
def rect(self, x, y, *color):
    pntcol = self.pnt_col
    if len(color) != 0:
        pntcol = color[0]
    if x < 0 or x > self.maxx() or y < 0 or y > self.maxy():
        return
    self._rect(x*self.pnt_size, y*self.pnt_size, pntcol)
```

#### **circle**
往地图上的指定位置的小方格中画一个圆形,这里使用的坐标不是屏幕坐标,而是小方格在地图中的坐标( *_circle是对pygame的draw.circle的封装,使用的是屏幕坐标* )
```py
'''
在屏幕指定位置画一个圆形(相对坐标)

Parameters
:param x: 圆形外接正方形左上角的x坐标
:param y: 圆形外接正方形左上角的y坐标
:param color: 圆形填充颜色
'''
def circle(self, x, y, *color):
    pntcol = self.pnt_col
    if len(color) != 0:
        pntcol = color[0]
    if x < 0 or x > self.maxx() or y < 0 or y > self.maxy():
        return
    x = x*self.pnt_size
    y = y*self.pnt_size
    self._circle(x, y, x+self.pnt_size, y+self.pnt_size, pntcol)
```
#### **event**
检按键按下的事件,是对pygame的event的封装,把按键按下的状态封装成事件
```py
'''
屏幕事件
'''
def event(self):
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            return self.EVENT_QUIT
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:  # KEYUP:
            if event.key == pygame.K_LEFT or event.key == pygame.K_a:
                return self.EVENT_KLEFT
            elif event.key == pygame.K_RIGHT or event.key == pygame.K_d:
                return self.EVENT_KRIGHT
            elif event.key == pygame.K_UP or event.key == pygame.K_w:
                return self.EVENT_KUP
            elif event.key == pygame.K_DOWN or event.key == pygame.K_s:
                return self.EVENT_KDOWN
            elif event.key == pygame.K_SPACE:
                return self.EVENT_STOP
            elif event.key == pygame.K_F1:
                return self.EVENT_ADD
            elif event.key == pygame.K_F2:
                return self.EVENT_SUB
            elif event.key == pygame.K_ESCAPE:
                return self.EVENT_QUIT
            elif event.key == pygame.K_F3:
                return self.EVENT_KING
    return self.EVENT_NONE
```
### 2、snake模块
本模块使用最简单的方法实现了贪吃蛇原理, 包含贪吃蛇的初始化,贪吃蛇的移动和碰撞检测,食物的生成,强的生成,贪吃蛇地图,贪吃蛇的绘制等.

#### **\_\_init\_\_**
贪吃蛇模块的初始化,创建了用于保存贪吃蛇蛇身,贪吃蛇地图的 ***list*** ,以及其他要用到的变量.
```py
def __init__(self, s_len=5, s_width=40, s_height=20):  # (640/20 - 1, 480/20 -1)
    self.s_width = s_width
    self.s_height = s_height
    self.s_life = self.SNAKE_LIFE
    self._dir = self.DIR_RIGHT

self.s_king = False # 无敌模式

self.s_list = [] # 保存贪吃蛇蛇身坐标(s_list[0]保存食物,s_list[1]保存蛇头,其他保存蛇身)
    self.s_wall = [] # 保存墙的坐标
    self._create_wall() # 创建一堵墙, 强的位置随机, 方向随机, 长度最大为5
    self.s_map = self._map_create(self.BODY_NONE) # 保存贪吃蛇地图,所有的游戏元素都要填充到地图中,然后统一绘制到屏幕上

# create a food, food = list[0]
    _s_food = self._create_body() # 创建一个随机的坐标,标记为食物
    self.s_list.append(_s_food)
    # creat a head, head = list[1]
    self._s_head = self._create_body() # 创建一个随机的坐标,标记为蛇头
    self.s_list.append(self._s_head)

# create body and add body to list
    for _ in range(s_len-1): # 蛇身的坐标通过蛇头的坐标和蛇的方向计算得来
        self._s_head = (self._s_head[0]-1, self._s_head[1])
        self.s_list.append(self._s_head)
    # print(self.s_list)

self.s_score = 0  # len(self.s_list) # 游戏得分,吃一个食物得一分
```

#### **draw** 和 **show**
draw用于把所有的游戏元素:食物,蛇头,蛇身,墙按照其坐标填充到地图中, 地图是一个二维的 ***list***, 形如 ***s_map[x][y]***
show用于把贪吃蛇地图绘制到屏幕上,并刷新屏幕,这样贪吃蛇就显示出来了.show需要使用一个window对象来进行屏幕操作

```py
'''
绘制食物和蛇(把地图绘制到屏幕上)

:param pen: window对象
'''
def show(self, pen):
    pen.clear()
    self.draw()
    for x in range(self.s_width):
        for y in range(self.s_height):
            if self.s_map[x][y] != self.BODY_NONE:
                if self.s_map[x][y] == self.BODY_FOOD:
                    pen.circle(x, y, pen.COLOR_BLUE)  # draw food
                if self.s_map[x][y] == self.BODY_HEAD:
                    pen.rect(x, y, pen.COLOR_RED)  # draw head
                if self.s_map[x][y] == self.BODY_SNAKE:
                    pen.rect(x, y, pen.COLOR_GREEN)  # draw snake
                if self.s_map[x][y] == self.BODY_WALL:
                    pen.rect(x, y, pen.COLOR_BLACK)  # draw snake
    pen.update()

'''
把蛇和食物放在地图中
'''
def draw(self):
    x = 0
    y = 0
    self._map_init(self.s_map, self.BODY_NONE)
    if len(self.s_list) != 0:
        x = self.s_list[0][0]
        y = self.s_list[0][1]
        if x >= 0 and x < self.s_width and y >= 0 and y < self.s_height:
            self.s_map[x][y] = self.BODY_FOOD  # draw food

x = self.s_list[1][0]
        y = self.s_list[1][1]
        if x >= 0 and x < self.s_width and y >= 0 and y < self.s_height:
            self.s_map[x][y] = self.BODY_HEAD  # draw head

for s in range(2, len(self.s_list)):  # draw snake
            x = self.s_list[s][0]
            y = self.s_list[s][1]
            if x >= 0 and x < self.s_width and y >= 0 and y < self.s_height:
                self.s_map[x][y] = self.BODY_SNAKE
    if len(self.s_wall) != 0:
        for w in self.s_wall:
            x = w[0]
            y = w[1]
            if x >= 0 and x < self.s_width and y >= 0 and y < self.s_height:
                self.s_map[x][y] = self.BODY_WALL
```

#### **move**
用于贪吃蛇的移动,移动过程中会进行碰撞检测,如果撞到食物,则吃掉食物并产生一个新的食物,同时蛇身长度增加,游戏得分增加.如果撞到自己,或撞到墙,则蛇死亡. 没调用一个move,贪吃蛇移动一步,一般把move和show放到一个单独的线程中不断运行.
```py
'''
移动蛇

:param dir: 蛇移动方向
'''
def move(self, dir=DIR_RIGHT):

if self._check_dir(self._dir, dir):
        self._dir = dir

head = self.s_list[1]  # save head
    last = self.s_list[-1]  # save tail
    # move the snake body fowward(copy list[n-1] to list[n])
    for idx in range(len(self.s_list)-1, 1, -1):
        self.s_list[idx] = self.s_list[idx-1]

head_t = self._add_xy(head, self._dir)  # new head

# check snake head(cross wall)
    if head_t[0] < 0:
        head_t[0] = self.s_width - 1
    elif head_t[0] > self.s_width - 1:
        head_t[0] = 0

if head_t[1] < 0:
        head_t[1] = self.s_height - 1
    elif head_t[1] > self.s_height - 1:
        head_t[1] = 0

chk, bd = self._check_body(head_t)  # check the head
    # if bd != self.BODY_NONE:
    #    print(chk, bd)
    if chk == True and bd != self.BODY_NONE:
        if bd == self.BODY_HEAD or bd == self.BODY_SNAKE or bd == self.BODY_WALL:  # eat yourself or wall
            if self.s_king != True:  # 无敌模式
                self.s_life = self.SNAKE_DIE  # die
                return self.s_life
        else:  # eat food
            self.s_list.append(last)  # body growth
            self.s_score = self.s_score + 1  # add score
            if self.s_score % 10 == 0:  # 每吃10个食物增加一面墙
                self._create_wall()
            food = self._create_body()  # create food
            if food == None:  # no space to create food
                self.s_life = self.SNAKE_WIN
                return self.s_life
            self.s_list[0] = food

self.s_list[1] = head_t  # update head

if len(self.s_list) == ((self.s_width * self.s_height)):
        self.s_life = self.SNAKE_WIN
    return self.s_life
```

### 3、game模块
该模块创建一个window对象和一个snake对象, 然后在一个新线程中执行snake模块的move和show函数,实现贪吃蛇的不断移动和绘制.在主线程中,不断检测窗口事件,根据窗口事件类型改变蛇的状态.

#### **game_run**
用于在子线程中运行的线程函数
```py
'''
贪吃蛇运行线程
'''
def game_run(snake):
    global dir
    global stop
    global speed
    delay = 1.5
    while True:
        if stop != True:
            life = snake.move(dir)
            if life != snake.SNAKE_LIFE:
                break  # die, exit
        snake.show(window)
        delay = 1 - speed * 0.05
        if delay < 0.05:
            delay = 0.05
        time.sleep(delay)
```

#### **main**
贪吃蛇游戏主函数
```py
if __name__ == "__main__":
    snake, window = game_init()
    # 创建新线程，在新线程中允许和绘制贪吃蛇
    gt = threading.Thread(target=game_run, args=(snake,))
    gt.start()

# 主线程用于检测按键事件
    while True:
        event = window.event()
        if event != window.EVENT_NONE:
            if event == window.EVENT_QUIT:  # ESC退出
                window.quit()
            elif event == window.EVENT_KUP or \
                    event == window.EVENT_KDOWN or \
                    event == window.EVENT_KLEFT or \
                    event == window.EVENT_KRIGHT:  # 方向键控制贪吃蛇移动
                dir = event
            elif event == window.EVENT_STOP:#空格键暂停和继续
                if stop == False:
                    stop = True
                else:
                    stop = False
                #print(dir, snake.s_life)
            elif event == window.EVENT_ADD:  # F1速度加
                speed = speed + 1
            elif event == window.EVENT_SUB:  # F2速度减
                speed = speed - 1
            elif event == window.EVENT_KING:  # F3无敌模式
                if snake.s_king == True:
                    snake.s_king = False
                else:
                    snake.s_king = True
        if snake.s_life != snake.SNAKE_LIFE: # 如果贪吃蛇死亡则退出游戏
            window.quit()
        if score != snake.s_score: # 每得10分速度增加一个等级
            score = snake.s_score
            if(score % 10 == 0):
                speed = speed + 1
```
# 五、程序运行截图
![](https://raw.githubusercontent.com/WHJWNAVY/myImage/master/py_snake/20180524014149.jpg)
![](https://raw.githubusercontent.com/WHJWNAVY/myImage/master/py_snake/20180524014241.jpg)
![](https://raw.githubusercontent.com/WHJWNAVY/myImage/master/py_snake/py_snake.gif)

## 六、项目内文件截图

![项目内文件截图](https://raw.githubusercontent.com/WHJWNAVY/myImage/master/py_snake/20180524014350.jpg)

本实例支付的费用只是购买源码的费用，如有疑问欢迎在文末留言交流，如需作者在线代码指导、定制等，在作者开启付费服务后，可以点击“购买服务”进行实时联系，请知悉，谢谢

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