怎么用C语言写下雪的动画效果
发布网友
发布时间：2022-04-24 10:01
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时间：2022-05-15 04:40
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
/*
* 清除屏幕的shell 命令/控制台命令,还有一些依赖平台的实现
* 如果定义了 __GNUC__ 就假定是 使用gcc 编译器,为Linux平台
* 否则 认为是 Window 平台
*/
#if defined(__GNUC__)
//下面是依赖 Linux 实现
#include <unistd.h>
#define sleep_ms(m) \
usleep(m * 1000)
//向上移动光标函数 Linux
static void __curup(int height)
{
int i = -1;
while (++i<height)
printf("\033[1A"); //先回到上一行
}
#else
// 创建等待函数 1s 60 帧 相当于 16.7ms => 1帧, 我们取16ms
// 咱么的这屏幕 推荐 1s 25帧吧 40ms
// 这里创建等待函数 以毫秒为单位 , 需要依赖操作系统实现
#include <Windows.h>
#define sleep_ms(m) \
Sleep(m)
//向上移动光标
static void __curup(int height)
{
COORD cr = {0,0};
// GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE) 获取屏幕对象， 设置光标
SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), cr);
}
#endif /*__GNUC__ 跨平台的代码都很丑陋 */
// 定义初始屏幕的宽高像素宏
#define _INT_WIDTH (100)
#define _INT_HEIGHT (50)
// 屏幕刷新帧的速率
#define _INT_FRATE (40)
// 雪花飘落的速率,相对于 屏幕刷新帧 的倍数
#define _INT_VSNOW (10)
/*
* 错误处理宏,msg必须是""括起来的字符串常量
* __FILE__ : 文件全路径
* __func__ : 函数名
* __LINE__ : 行数行
* __VA_ARGS__ : 可变参数宏,
* ##表示直接连接, 例如 a##b <=> ab
*/
#define cerr(msg,...) \
fprintf(stderr, "[%s:%s:%d]" msg "\n",__FILE__,__func__,__LINE__,##__VA_ARGS__);
/*
* 屏幕结构体, 具有 宽高
* frate : 绘制一帧的周期, 单位是 毫秒
* width : 屏幕的宽,基于窗口的左上角(0,0)
* height : 屏幕的高
* pix : 用一维模拟二维 主要结构如下
* 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0
* 0 1 0 1 0 1 0 1 2 0
* . . .
* => 0表示没像素, 1表示1个像素,2表示2个像素....
*/
struct screen {
int frate; // 也可以用 unsigned 结构
int width;
int height;
char *pix;
};
/*
* 创建一个 屏幕结构指针 返回
*
* int frate : 绘制一帧的周期
* int width : 屏幕宽度
* int height : 屏幕高度
* return : 指向屏幕结构的指针
* */
struct screen* screen_create(int frate, int width, int height);
/*
* 销毁一个 屏幕结构指针, 并为其置空
* struct screen** : 指向 屏幕结构指针的指针, 二级销毁一级的
* */
void screen_destory(struct screen** pscr);
/**
* 屏幕绘制函数,主要生成一个雪花效果
*
* struct screen* : 屏幕数据
* return : 0表示可以绘制了,1表示图案不变
*/
int screen_draw_snow(struct screen* scr);
/**
* 屏幕绘制动画效果, 绘制雪花动画
*
* struct screen* : 屏幕结构指针
*/
void screen_flash_snow(struct screen* scr);
// 主函数,主业务在此运行
int main(int argc, char *argv[])
{
struct screen* scr = NULL;
//创建一个屏幕对象
scr = screen_create(_INT_FRATE, _INT_WIDTH, _INT_HEIGHT);
if (NULL == scr)
exit(EXIT_FAILURE);
//绘制雪花动画
screen_flash_snow(scr);
//销毁这个屏幕对象
screen_destory(&scr);
return 0;
}
/*
* 创建一个 屏幕结构指针 返回
*
* int frate : 绘制一帧的周期
* int width : 屏幕宽度
* int height : 屏幕高度
* return : 指向屏幕结构的指针
* */
struct screen*
screen_create(int frate, int width, int height)
{
struct screen *scr = NULL;
if (frate<0 || width <= 0 || height <= 0) {
cerr("[WARNING]check is frate<0 || width<=0 || height<=0 err!");
return NULL;
}
//后面是 为 scr->pix 分配的内存 width*height
scr = malloc(sizeof(struct screen) + sizeof(char)*width*height);
if (NULL == scr) {
cerr("[FATALG]Out of memory!");
return NULL;
}
scr->frate = frate;
scr->width = width;
scr->height = height;
//减少malloc次数,malloc消耗很大,内存泄露呀,内存碎片呀
scr->pix = ((char *)scr) + sizeof(struct screen);
return scr;
}
/*
* 销毁一个 屏幕结构指针, 并为其置空
* struct screen** : 指向 屏幕结构指针的指针, 二级销毁一级的
* */
void
screen_destory(struct screen** pscr)
{
if (NULL == pscr || NULL == *pscr)
return;
free(*pscr);
// 避免野指针
*pscr = NULL;
}
//构建开头 的雪花,下面宏表示每 _INT_SHEAD 个步长,一个雪花,需要是2的幂
//static 可以理解为 private, 宏,位操作代码多了确实难读
#define _INT_SHEAD (1<<2)
static void __snow_head(char* snow, int len)
{
int r = 0;
//数据需要清空
memset(snow, 0, len);
for (;;) {
//取余一个技巧 2^3 - 1 = 7 => 111 , 并就是取余数
int t = rand() & (_INT_SHEAD - 1);
if (r + t >= len)
break;
snow[r + t] = 1;
r += _INT_SHEAD;
}
}
#undef _INT_SHEAD
//通过 上一个 scr->pix[scr->width*(idx-1)] => scr->pix[scr->width*idx]
//下面的宏 规定 雪花左右摇摆 0 向左一个像素, 1 表示 不变, 2表示向右一个像素
#define _INT_SWING (3)
static void __snow_next(struct screen* scr, int idx)
{
int width = scr->width;
char* psnow = scr->pix + width*(idx - 1);
char* snow = psnow + width;
int i, j, t; // i索引, j保存下一个瞬间雪花的位置,t 临时补得,解决雪花重叠问题
//为当前行重置
memset(snow, 0, width);
//通过上一次雪花位置 计算下一次雪花位置
for (i = 0; i<width; ++i) {
for (t = psnow[i]; t>0; --t) { // 雪花可以重叠
// rand()%_INT_SWING - 1 表示 雪花 横轴的偏移量,相对上一次位置
j = i + rand() % _INT_SWING - 1;
j = j<0 ? width - 1 : j >= width ? 0 : j; // j如果越界了,左边越界让它到右边,右边越界到左边
++snow[j];
}
}
}
/**
* 屏幕绘制函数,主要生成一个雪花效果
*
* struct screen* : 屏幕数据
* return : 0表示可以绘制了,1表示图案不变
*/
int
screen_draw_snow(struct screen* scr)
{
// 静态变量,默认初始化为0,每次都共用
static int __speed = 0;
int idx;
if (++__speed != _INT_VSNOW)
return 1;
//下面 就是 到了雪花飘落的时刻了 既 __speed == _INT_VSNOW
__speed = 0;
//这里重新构建雪花界面,先构建头部,再从尾部开始构建
for (idx = scr->height - 1; idx > 0; --idx)
__snow_next(scr, idx);
//构建头部
__snow_head(scr->pix, scr->width);
return 0;
}
//buf 保存scr 中pix 数据,构建后为 (width+1)*height, 后面宏是雪花图案
#define _CHAR_SNOW ‘*‘
static void __flash_snow_buffer(struct screen* scr, char* buf)
{
int i, j, rt;
int height = scr->height, width = scr->width;
int frate = scr->frate; //刷新的帧频率
//每次都等一下
for (;;sleep_ms(frate)) {
//开始绘制屏幕
rt = screen_draw_snow(scr);
if (rt)
continue;
for (i = 0;i<height; ++i) {
char* snow = scr->pix + i*width;
for (j = 0; j<width; ++j)
buf[rt++] = snow[j] ? _CHAR_SNOW : ‘ ‘;
buf[rt++] = ‘\n‘;
}
buf[rt - 1] = ‘\0‘;
//正式绘制到屏幕上
puts(buf);
//清空老屏幕,屏幕光标回到最上面
__curup(height);
}
}
#undef _CHAR_SNOW
/**
* 屏幕绘制动画效果, 绘制雪花动画
*
* struct screen* : 屏幕结构指针
*/
void
screen_flash_snow(struct screen* scr)
{
char* buf = NULL;
// 初始化随机数种子,改变雪花轨迹
srand((unsigned)time(NULL));
buf = malloc(sizeof(char)*(scr->width + 1)*scr->height);
if (NULL == buf) {
cerr("[FATAL]Out of memory!");
exit(EXIT_FAILURE);
}
__flash_snow_buffer(scr, buf);
//1.这里理论上不会执行到这,没加控制器. 2.对于buf=NULL,这种代码 可以省掉,看编程习惯
free(buf);
buf = NULL;
}
