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标题: Python游戏编程：一步步用Python打造经典贪吃蛇小游戏 [打印本页]

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作者: 小秦哥    时间: 2024-5-25 08:30
标题: Python游戏编程：一步步用Python打造经典贪吃蛇小游戏

贪吃蛇作为一款极其经典且广受欢迎的小游戏，是早期 Windows 电脑和功能手机（特别是诺基亚手机）流行度极高的小游戏，是当时功能手机时代最具代表性的游戏之一。游戏的基本规则和目标非常简单，但却极具吸引力，让人欲罢不能。本博文我们用 Python 编写属于自己的贪吃蛇游戏，一起来体验一下编程的乐趣与成就……

本文 Python 贪吃蛇游戏源代码：https://gitee.com/obullxl/PythonCS/tree/master/CS-CY2405
上篇Python消消乐小游戏和源代码：https://mp.weixin.qq.com/s/QExc_gT-AKlDHWEN1Ycnlw
贪吃蛇游戏分析

控制蛇的移动：通过上下左右键，控制一条蛇在游戏区域中移动，最初蛇很短，通常由 1 个方块构成。
吃到食物增长：游戏区域中会随机出现食物（例如一个方块），当蛇头触碰到食物时，代表蛇吃到了食物，蛇身材会增长一节，同时得 1 分。
制止越界或碰撞：游戏中需要制止蛇头撞到游戏区域的边界，或者蛇头碰到自己的身材。
计谋性移动：随着游戏的举行蛇身增长，需要巧妙地操控蛇的路径，既要吃到食物，又要制止越界碰撞，这变得越来越具挑衅性和趣味性。
游戏分数和竣事：游戏过程中，需要记录当前得分（即：蛇吃到食物的数量），游戏竣事，展示总得分和重新开始游戏或者退出。

准备：安装 pygame 工具包

贪吃蛇游戏依靠pygame这个强大的 Python 游戏工具包：

1. pip install pygame

复制代码

代码：设置根本参数

根本参数包括屏幕巨细、中笔墨体、背景颜色、字体颜色、蛇的颜色、食物的颜色、蛇的巨细和蛇游动速度等。中文simsun.ttf字体文件在源代码目录，请一起下载到本地：

1. import random
2. import pygame
4. # 初始化
5. pygame.init()
7. # 设置窗口和初始化
8. SCREEN_WIDTH = 640
9. SCREEN_HEIGHT = 480
10. SCREEN = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))
12. # 设置窗口标题
13. pygame.display.set_caption('老牛同学：贪吃蛇')
15. # 游戏屏幕字体
16. SCORE_FONT = pygame.font.Font('./fonts/simsun.ttf', 25)
17. RESULT_FONT = pygame.font.Font('./fonts/simsun.ttf', 25)
19. # 颜色设置
20. BLACK = (0, 0, 0)  # 黑色（屏幕的颜色）
21. WHITE = (255, 255, 255)  # 白色（分数的颜色）
22. GREEN = (0, 255, 0)  # 绿色（蛇的颜色）
23. RED = (255, 0, 0)  # 红色（食物的颜色，游戏结束字体的颜色）
25. # 蛇区块大小（正方形）和游动速度
26. SNAKE_BLOCK = 10
27. SNAKE_SPEED = 8

复制代码

代码：绘制游戏举行中的得分

游戏举行中，得分默认在窗口左上角展示：

1. def draw_score(score):
2.     """绘制当前分数"""
3.     score_text = SCORE_FONT.render("总分数：" + str(score), True, WHITE)
4.     #SCREEN.blit(score_text, [20, 20])  # 左上角

复制代码

也可以设置为顶部居中展示，如下代码：

1. def draw_score(score):
2.     """绘制当前分数"""
3.     score_text = SCORE_FONT.render("总分数：" + str(score), True, WHITE)
4.     score_rect = score_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, 20))
5.     SCREEN.blit(score_text, score_rect)

复制代码

代码：绘制游戏举行中蛇的身材

游戏举行中，蛇的身材其实就是一些方块的位置，蛇的数据结构为一个 list 列表，列表的元素是 x 和 y 坐标 list 列表，即[[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3]...]数据存储情势，蛇尾是第 1 个元素，蛇头是在末了 1 个元素。

1. def draw_snake(snake_list):
2.     """绘制蛇的身体，由于都是方块，所以绘制过程无需区分蛇头和蛇身等"""
3.     for x in snake_list:
4.         pygame.draw.rect(SCREEN, GREEN, [x[0], x[1], SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK])

复制代码

问题：蛇尾在第 1 个元素，而蛇头在末了 1 个元素，为什么要这么设计？
答案：从后面代码可以看出，蛇在游动的过程中，蛇新的坐标是用的append到列表，然后删除列表的第 1 个元素。固然完全可以通过insert的方式反过来设计。
代码：盘算食物的随机坐标

我们利用random函数随机盘算食物的坐标，同时需要注意，制止食物越界：

1. def food_position():
2.     """随机计算食物坐标"""
3.     x_food = round(random.randrange(0, SCREEN_WIDTH - SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK))
4.     y_food = round(random.randrange(0, SCREEN_HEIGHT - SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK))
5.     return x_food, y_food

复制代码

代码：绘制游戏竣事分数和提示

我们在屏幕正中央分别展示 3 行提示文本：游戏竣事、总得分和继续游戏提示。文本正中央展示和总得分类似：

1. def draw_result(snake_length):
2.     """绘制游戏结果"""
3.     # 在屏幕中央显示文本
4.     game_over_text = RESULT_FONT.render('游戏结束', True, RED)
5.     game_over_rect = game_over_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2 - 50))
6.     SCREEN.blit(game_over_text, game_over_rect)
8.     # 显示最终得分文本
9.     final_score_text = RESULT_FONT.render(f'总得分: {snake_length - 1}', True, RED)
10.     final_score_rect = final_score_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2))
11.     SCREEN.blit(final_score_text, final_score_rect)
13.     # 显示重新开始游戏的提示文本
14.     restart_text = RESULT_FONT.render('按`Q`退出游戏，按`C`重新开始游戏', True, RED)
15.     restart_rect = restart_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2 + 50))
16.     SCREEN.blit(restart_text, restart_rect)

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代码：游戏主循环设置

主循周游戏把以上功能函数缝合起来，同时包括控制代码：

• game_close参数控制单局游戏是否竣事，game_over参数控制整个游戏是否竣事
  
• 上下左右按键：上下按键控制蛇Y轴（上减少、下增加），左右按键控制蛇X轴（左减少、右增加）
  
• 蛇触墙检测：蛇头坐标x1,y1是否在整个屏幕之内
  
• 蛇触蛇身检测：蛇头坐标是否在蛇身材的任意坐标相同
  
• 蛇吃到食物检测：蛇头坐标是否和食物坐标相同，假如相同则重新设置食物位置，同时蛇身长加 1 个方块
  

1. def game_loop():
2.     """游戏主循环函数"""
3.     game_over = False  # 退出游戏
4.     game_close = False  # 单次游戏结束
6.     # 初始化蛇的坐标和坐标增量
7.     x1 = SCREEN_WIDTH / 2
8.     y1 = SCREEN_HEIGHT / 2
9.     x1_change = 0
10.     y1_change = 0
12.     # 蛇的身体列表，初始长度为1
13.     snake_list = []
14.     snake_length = 1
16.     # 随机生成食物的位置
17.     x_food, y_food = food_position()
19.     while not game_over:
20.         # 如果游戏结束但未选择退出或重玩，则进入此循环
21.         while game_close:
22.             # 清空屏幕，准备下一轮绘制
23.             SCREEN.fill(BLACK)
24.             draw_result(snake_length)
25.             pygame.display.update()  # 刷新屏幕
27.             # 等待按键
28.             for event in pygame.event.get():
29.                 if event.type == pygame.KEYDOWN:
30.                     if event.key == pygame.K_q:
31.                         game_over = True  # 退出游戏
32.                         game_close = False
33.                     if event.key == pygame.K_c:
34.                         game_loop()  # 重新开始游戏
36.         # 处理键盘事件，改变蛇的移动方向
37.         for event in pygame.event.get():
38.             if event.type == pygame.QUIT:
39.                 game_over = True  # 退出游戏
40.             if event.type == pygame.KEYDOWN:
41.                 if event.key == pygame.K_LEFT:
42.                     # 左：X坐标减少1个区块，Y坐标不变
43.                     x1_change = -1
44.                     y1_change = 0
45.                 elif event.key == pygame.K_RIGHT:
46.                     # 右：X坐标增加1个区块，Y坐标不变
47.                     x1_change = 1
48.                     y1_change = 0
49.                 elif event.key == pygame.K_UP:
50.                     # 上：X坐标不变，Y坐标减少1个区块
51.                     x1_change = 0
52.                     y1_change = -1
53.                 elif event.key == pygame.K_DOWN:
54.                     # 下：X坐标不变，Y坐标增加1个区块
55.                     x1_change = 0
56.                     y1_change = 1
58.         # 退出游戏
59.         if game_over:
60.             break
62.         # 检测蛇是否触墙
63.         if x1 >= SCREEN_WIDTH or x1 < 0 or y1 >= SCREEN_HEIGHT or y1 < 0:
64.             game_close = True
66.         # 更新蛇的位置
67.         x1 += x1_change * SNAKE_BLOCK
68.         y1 += y1_change * SNAKE_BLOCK
70.         # 清空屏幕，准备下一轮绘制
71.         SCREEN.fill(BLACK)
73.         # 画食物
74.         pygame.draw.rect(SCREEN, RED, [x_food, y_food, SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK])
76.         # 新的蛇头位置，同时删除最后蛇尾区块，以保持蛇的总长度不变
77.         snake_head = [x1, y1]
78.         snake_list.append(snake_head)
80.         if len(snake_list) > snake_length:
81.             del snake_list[0]  # 删除蛇尾
83.         # 检查蛇头是否碰到蛇的身体
84.         for x in snake_list[:-1]:
85.             if x == snake_head:
86.                 game_close = True
88.         # 绘制蛇
89.         draw_snake(snake_list)
91.         # 绘制得分
92.         draw_score(snake_length - 1)
94.         # 刷新屏幕
95.         pygame.display.update()
97.         # 检查蛇头是否碰到食物，若碰到则增加长度并重新生成食物
98.         if x1 == x_food and y1 == y_food:
99.             x_food, y_food = food_position()
100.             snake_length += 1
102.         # 控制游戏帧率
103.         clock = pygame.time.Clock()
104.         clock.tick(SNAKE_SPEED)
106.     # 游戏结束时清理pygame环境
107.     pygame.quit()
108.     quit()

复制代码

末了：启动游戏主循环

启动游戏，进入主循环，通过上下左右按键控制蛇身游动：

1. # 开始游戏
2. if __name__ == '__main__':
3.     game_loop()

复制代码

末了，我们游戏界面大概像这样：

单局游戏竣事的界面：

禅定： 我们可以继续进一步优化这个程序：

• 每次吃到食物、单局游戏竣事增加音效
  
• 增加难度：长按上下左右按键，加速蛇游动的速度
  
• 记住每轮游戏分数，举行分数排名（本地记录，或者联网）
  

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我的本博客原地址：https://ntopic.cn/p/2024052301

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