C++游戏编程教程（五）——项目实战

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今天，我们来用所学知识做一个简易的飞机大战游戏。

游戏介绍

游戏功能

玩家驾驶飞机在窗口下方左右移动，按下空格发射子弹（0.3秒一个），而上方会有石块落下，打中飞机会死亡，玩家可以使用子弹攻击石块，如果打到了石块就消失，同时之后的石块下落会加速。屏幕上方还会有敌人的飞机出现，会随机发射子弹，还会随机移动，玩家碰到敌人发来的子弹会死亡，敌人碰到玩家的子弹也会消失。敌人有20个，随机出现，同一时刻屏幕上最多有5个敌人。玩家消灭所有的敌人就胜利了。

代码下载

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游戏截图

游戏编写

项目框架

这个游戏主要的框架是这样的：

其中有三个类派生自Actor类，两个派生自DrawComponent类。

创建项目

首先，用我们的项目模板创建一个项目。
注意：在所有出现显示中文内容的文件中都应该加入一行#pragma execution_character_set("utf-8")，否则是乱码。

Plane类

这个类是玩家控制的飞机类，功能主要有移动和发射子弹。

代码

Plane.h:

#pragma once #include"Actor.h" class Plane : public Actor { 
    public: Plane(class Game* game, const Vector2& pos); virtual void ActorInput(const uint8_t* keyState); virtual void UpdateActor(float deltaTime); private: short mPlaneDir; Uint32 mTick; }; 

Plane.cpp:

#include "Plane.h" #include "Bullet.h" #include "DrawRectangleComponent.h" Plane::Plane(Game* game, const Vector2& pos) :Actor(game), mPlaneDir(0) { 
    SetPosition(pos); mTick = SDL_GetTicks(); } void Plane::ActorInput(const uint8_t* keyState) { 
    mPlaneDir = 0; if (keyState[SDL_SCANCODE_RIGHT]) mPlaneDir += 1; if (keyState[SDL_SCANCODE_LEFT]) mPlaneDir -= 1; if (keyState[SDL_SCANCODE_SPACE] && SDL_TICKS_PASSED(SDL_GetTicks(), mTick + 300))//0.3秒发射一颗子弹 { 
    mTick = SDL_GetTicks(); Vector2 pos = GetPosition(); pos.x += 20; pos.y -= 40; new DrawRectangleComponent(new Bullet(GetGame(), pos, -700), Vector2(10, 20), 255, 0, 0, 0); } } void Plane::UpdateActor(float deltaTime) { 
    Vector2 pos = GetPosition(); pos.x += mPlaneDir * 300 * deltaTime; if (pos.x < 0) pos.x = 0; if (pos.x > 1024 - 50) pos.x = 1024 - 50; SetPosition(pos); } 

代码分析

成员变量

构造函数

初始化变量。

ActorInput

重写的虚函数。首先设置移动方向，然后判断是否按下空格，如果按下就new一个子弹。

UpdateActor

更新位置。

Stone类

这个类是石头类。

代码

Stone.h:

#pragma once #include"Actor.h" class Stone :public Actor { 
    public: Stone(Game* game, const Vector2& pos, float speed); virtual void UpdateActor(float deltaTime); private: float mSpeed; }; 

Stone.cpp:

#include "Stone.h" #include"Bullet.h" #include"Plane.h" #include<typeinfo> #pragma execution_character_set("utf-8") Stone::Stone(Game* game, const Vector2& pos, float speed):Actor(game),mSpeed(speed) { 
    SetPosition(pos); } void Stone::UpdateActor(float deltaTime) { 
    Vector2 pos = GetPosition(); pos.y += deltaTime * mSpeed; if (pos.y > 768) SetState(EDead); SetPosition(pos); for (auto i : GetGame()->mActors) { 
    if (typeid(*i) == typeid(Bullet))//运行时类型检查 { 
    Vector2 bPos = i->GetPosition(); if (bPos.x + 20 > pos.x && bPos.x < pos.x + 50 && bPos.y < pos.y + 50) { 
    SetState(EDead); i->SetState(EDead); GetGame()->mStoneSpeed *= 1.02; } } else if (typeid(*i) == typeid(Plane)) { 
    Vector2 bPos = i->GetPosition(); if (bPos.x + 50 > pos.x && bPos.x < pos.x + 50 && bPos.y < pos.y + 50 && bPos.y + 30>pos.y) { 
    SetState(EDead); i->SetState(EDead); SDL_ShowSimpleMessageBox(SDL_MESSAGEBOX_INFORMATION, "游戏结束", "游戏结束，你输了！", GetGame()->mWindow); GetGame()->mIsRunning = false; } } } } 

代码分析

成员变量

mSpeed:速度。

构造函数

初始化变量。

UpdateActor

更新角色位置，并判断是否与飞机或子弹碰撞。
其实，这里的代码我写得非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常（注：此处省略$10^{1000000}$个非常）不规范。为什么呢？因为按照我们的代码规范来说，这里应该建立一个专门的碰撞检测组件，并把它加到Actor里，如果简单地写在UpdateActor里面，会使代码混乱，非常非常非常
（注：此处省略$10^{1000000}$个非常）不便于阅读和后续添加代码。不过这里比较简单 （其实是我偷懒） ，就将就看吧。

Enemy类

这个类是敌方飞机类，它可以自动移动，并且随机发射子弹。其实这里也写得不太规范，其实我们大可不必建这个类，只需要建立Plane类，并不添加任何代码，然后建两个组件InputComponent和AutoMoveComponent，new对象的时候分别加上，这样可以提高代码复用率。在本例中，这个功能的好处并不明显，但设想一下，如果飞机除了用户控制和电脑控制之外，还有很多很多其它功能（比如为飞机添加弹夹和油量属性），这样专门写两个类就太麻烦了，不如使用组件。

代码

Enemy.h:

#pragma once #include "Actor.h" class Enemy : public Actor { 
    public: Enemy(Game* game, const Vector2& pos); virtual void UpdateActor(float deltatime); private: Uint32 mTicks; Uint32 mMoveTicks; short mMove; }; 

Enemy.cpp:

#include "Enemy.h" #include"Bullet.h" #include"DrawRectangleComponent.h" Enemy::Enemy(Game* game, const Vector2& pos) :Actor(game), mTicks(SDL_GetTicks()), mMoveTicks(SDL_GetTicks()) { 
    SetPosition(pos); mMove = 200 + rand() % 100; if (rand() % 2) mMove = -mMove; } void Enemy::UpdateActor(float deltatime) { 
    Vector2 pos = GetPosition(); if (SDL_TICKS_PASSED(SDL_GetTicks(), mMoveTicks + 1000))//随机移动位置 { 
    mMoveTicks = SDL_GetTicks(); mMove = 100 + rand() % 100; if (rand() % 2) mMove = -mMove; } pos.x += deltatime * mMove; if (pos.x > 1024 - 50) pos.x = 1024 - 50; if (pos.x < 0) pos.x = 0; SetPosition(pos); if (SDL_TICKS_PASSED(SDL_GetTicks(), mTicks + 1000)&&!(rand()%25))//1秒发射子弹 { 
    mTicks = SDL_GetTicks(); pos.x += 20; pos.y += 40; new DrawRectangleComponent(new Bullet(GetGame(), pos, 700), Vector2(10, 20), 255, 0, 0, 0); } } 

代码分析

成员变量

mTicks：记录上一次射击的时间。
mMoveTicks：记录以这个速度移动的时间（因为要随机移动，所以需要频繁更新移动速度和方向）。
mMove：移动速度。

构造函数

初始化成员。

UpdateActor

先更新随机移动的速度，然后随机移动位置，最后发射子弹（1秒后，每帧有$\frac{1}{25}$几率发射子弹）。

Bullet类

这个类是子弹类。

代码

Bullet.h:

#pragma once #include "Actor.h" class Bullet : public Actor { 
    public: Bullet(class Game* game, const Vector2& pos, float speed); virtual void UpdateActor(float deltaTime); private: float mSpeed; }; 

Bullet.cpp:

#include "Bullet.h" #include"Plane.h" #include"Enemy.h" #include<typeinfo> #pragma execution_character_set("utf-8") Bullet::Bullet(Game* game, const Vector2& pos, float speed) :Actor(game), mSpeed(speed) { 
    SetPosition(pos); } void Bullet::UpdateActor(float deltaTime) { 
    Vector2 pos = GetPosition(); pos.y += mSpeed * deltaTime; SetPosition(pos); if (pos.y > 768 || pos.y < 0) SetState(EDead); for (auto i : GetGame()->mActors) { 
    if (typeid(*i) == typeid(Enemy))//运行时类型检查 { 
    Vector2 bPos = i->GetPosition(); if (bPos.x - 10 < pos.x && bPos.x + 50 > pos.x && bPos.y + 50 > pos.y) { 
    SetState(EDead); i->SetState(EDead); } } else if (typeid(*i) == typeid(Plane)) { 
    Vector2 bPos = i->GetPosition(); if (bPos.x - 10 < pos.x && bPos.x + 50 > pos.x && bPos.y < pos.y + 20 && bPos.y + 30 > pos.y) { 
    SetState(EDead); i->SetState(EDead); SDL_ShowSimpleMessageBox(SDL_MESSAGEBOX_INFORMATION, "游戏结束", "游戏结束，你输了！", GetGame()->mWindow); GetGame()->mIsRunning = false; } } } } 

代码分析

Bullet类的代码和Stone类的代码基本相同，此处不再介绍。

Game类

#include "Game.h" #include "SDL_image.h" #include <algorithm> #include "Actor.h" #include"Plane.h" #include"DrawPlaneComponent.h" #include"DrawRectangleComponent.h" #include"Stone.h" #include"Enemy.h" #include <ctime> #include<typeinfo> 

接着，在Game.h中加入：

 float mStoneSpeed;//石头的速度 unsigned short mEnemyCount;//屏幕上敌人数量 unsigned short mAllEnemyCount;//剩余敌人数量 

new DrawPlaneComponent(new Plane(this, Vector2(492, 700))); 

if (!(rand() % 100)) { 
    new DrawRectangleComponent(new Stone(this, Vector2(rand() % (1024 - 50), 0), mStoneSpeed + rand() % 10), Vector2(50, 50), 255, 255, 0, 0); } if (mEnemyCount < 5 && mAllEnemyCount) { 
    new DrawPlaneComponent(new Enemy(this, Vector2(rand() % 984, 10)), true); --mAllEnemyCount; ++mEnemyCount; } 

if (!mAllEnemyCount && !mEnemyCount) { 
    SDL_ShowSimpleMessageBox(SDL_MESSAGEBOX_INFORMATION, "游戏结束", "游戏结束，你赢了！", mWindow); mIsRunning = false; } 

用来提示胜利。注：最好添加在SDL_RenderPresent后面，这样能显示最后一个敌人消失的场景，要不然提示结束的时候屏幕上还有一个敌人。

总结