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用四个整数编写一个贪吃蛇游戏

用四个整数编写一个贪吃蛇游戏
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作者|@ndreiCioban
译者|弯月
出品|CSDN（ID：CSDNnews）
用四个整数编写一个贪吃蛇游戏
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记得上次编写贪吃蛇游戏还是很多年以前的事 ， 如今我打算尽己所能 ， 在一些很特别的方面做到极致：
将游戏的地图保存到一个uint32_t中 ， 其中的1表示蛇的身体 。 因此整个地图包括4x8个位置 。
用另一个unit64_t作为方向数组 ， 这样可以实现蛇的移动 ， 还可以保持不断增长的身体的位置 。
在另一个uint32_t中使用几个5比特数据来保存head（蛇头）、tail（蛇尾）、apple（苹果）和length（当前长度） 。 还有两个比特用来保存键盘输入 。
用一个8比特变量（uint8_t）作为循环变量 。
因为标准C没有提供键盘交互功能 ， 因此必须依赖于curses ， 所以如果你想编译该程序 ， 请确保计算机上安装了该库 。 如果你使用的是正确的操作系统 ， 很可能curses已经存在了 。 如若不然 ， 你可以使用任何包管理器进行安装 。
不幸的是 ， curses本身需要消耗内存 ， 但毕竟处理各种转义字符和底层函数很麻烦 ， 我不想自己实现 。 这种做法也许有点算作弊 。
在阅读本文之前 ， 请记住文中的代码仅供娱乐 ， 只是一个练习 。 出于前面提到的限制 ， 本文会编写大量晦涩的宏来进行位操作 ， 还会使用全局变量、重复使用同一个计数器 ， 等等 。 这些都不是易读代码的最佳实践 。
代码完整的代码 ， 请参见GitHub：
gitclonegit@github.com:nomemory/integers-snake.git
编译和运行：
gcc-Wallsnake.c-lcurses&&./a.out
内存布局
首先定义4个整数 ， 用于保存所有游戏数据：
uint32_tmap=...;
uint32_tvars=...;
uint64_tshape=...;
int8_ti=...;
mapmap变量负责屏幕显示 。 map变量有32比特 ， 利用curses渲染成4x8的方格：
用四个整数编写一个贪吃蛇游戏
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访问每个比特并设置0或1 ， 需要使用下面的宏：
#defines_is_set(b)((map&(1用四个整数编写一个贪吃蛇游戏
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hpos（比特0~4）表示蛇头的位置 ， 表示为从map的最低位开始的偏移量；
tpos（比特5~9）表示蛇尾的位置 ， 表示为从map的最低位开始的偏移量；
len（比特10~14）表示蛇的长度；
apos（比特15~19）表示苹果的位置 ， 表示为从map的最低位开始的偏移量；
chdir（比特20~21）表示表示最后一次按下的键 ， 2个比特足够了 ， 因为只需要四个方向键；
其余的比特没有使用 。 我们也可以把循环计数器的uint8_t放在这儿 ， 但为了简单起见 ， 我还是使用了单独的变量 。
我们定义了以下的宏来访问hpos、hpos等 。 这些宏就像是针对每个段的getter/setter一样 。
更多有关宏背后的技巧 ， 请参见这篇文章：https://www.coranac.com/documents/working-with-bits-and-bitfields/
shapeshape用来保存蛇的每一节的方向 。 每个方向2比特就足够了 ， 所以一共可以保存32个方向：
用四个整数编写一个贪吃蛇游戏
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方向的意义用下面的宏表示：
每次蛇在map的方格中移动时 ， 我们需要使用下述宏循环这些方向：
#defines_hdir((shape>>(s_len*2)&3))//retrievestheheaddirection(basedons_slen)#defines_tdir(shape&3)//retrievesthelast2bitswhichcorrespondstothetail#defines_hdir_set(d)s_set(shape,d,s_len*2,2)//setstheheaddirection#defines_tdir_set(d)s_set(shape,d,0,2)//setsthetaildirection//Macrosforchangingtheshapeeachtimethesnakemoves#defines_shape_rot(nd)do{shape>>=2;s_hdir_set(nd);}while(0);#defines_shape_add(nd)do{s_len_inc;shape<<=2;s_tdir_set(nd);}while(0);当蛇移动且没有吃掉苹果时 ， 我们调用s_shape_rot宏 ， 删除最后一个方向 ， 然后添加一个新的蛇头（根据s_chdir） 。

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