08年9月入学，12年7月毕业，结束了我在软件学院愉快丰富的大学生活。此系列是对四年专业课程学习的回顾，索引参见：http://blog.csdn.net/xiaowei_cqu/article/details/7747205

面向对象程序设计

这是我们学习程序设计的第一课。我也在这门课上第一次接触程语言、写代码。我们以影印版的《C++ Program Design : An Introduction to Programming and Object-Oriented Design 》为教材。

现在想来那段“入门”的经历真是痛苦不堪，很多概念难以理解，就只能一点点把书中的代码一遍遍的敲。但每次跑出一点小东西也都觉着兴奋到不行。大一末的时候有个“大”的课程设计：两人一组编写一个小游戏。我和小琦一组，写了一个比较简略的闯关游戏，这次经历之后才真的对编程有了“入门”的感觉。

小游戏"YingMu"

【游戏功能需求说明】

本游戏是基于日本漫画《灌篮高手》而设计的，相信大家对游戏中的人物都相当熟悉。在游戏中我们采用了键盘上、下、左、右控制玩家的移动，空格键发射子弹。如果玩家碰到敌人，则游戏结束；消灭所有敌人，则通关。游戏共分为两关，每一关的地图是随机产生的，敌人的移动速度也逐渐加快。虽然功能看似简单，但其中乐趣无穷，是一款集娱乐、冒险为一体的游戏。
我们这次是在Microsoft Visual C++ 6.0,  EzWindow library的开发环境下设计完成的，一些程序的功能我们一时没有想到好的方法来实现，所以在这款游戏中没有呈现给大家。相信在以后的学习中，我们能更好地掌握并对这款小游戏进行升级更新。

【游戏总类图】

【游戏中的关键类】

Player

[cpp] view plaincopy

enum Floor{FLoor1=0,Floor2,Floor3,Floor4};  

  

class Player {  

    public:  

        //constructor  

        Player(SimpleWindow &w);  

    public:  

        //inspectors  

        SimpleWindow& GetWindow() const;//得到玩家所在窗口  

        Position GetPosition() const;  //得到玩家当前位置  

        Direction GetDirection() const;  //得到玩家当前的方向  

        BitMap& GetBmp(const Direction &d,int i); //得到玩家在相应的方向及步子上位图  

        const BitMap& GetBmp(const Direction &d,int i) const;   

        Floor GetFloor()const;  //得到玩家当前所在层数  

        bool IsDying();   //检查玩家是否死掉  

        bool AtRightEdge() const;    //检查玩家是否走到窗口边缘  

        bool AtLeftEdge() const;  

  

        //Facilitators  

        void Create();  //创建玩家（即将玩家“放”在游戏窗口中）  

        void Kill();    //“杀死”玩家（从窗口中擦掉）  

        void Move();    //使玩家在键盘操控下做相应的移动  

        void Fire();    //发射子弹  

        void OKUp();    //设置玩家是否可以在层之间跳跃  

        void OKDown();  

        void CannotUpDown();  

  

        //mutators  

        void SetPosition(const Position &p); //设置玩家当前所有位图的位置   

        void SetFloor(Floor &f);  //玩家跳跃之后改变层的数据成员  

        void SetDirection(const Direction &d); //设置玩家当前的方向  

      

        //data member   

        vector<Bullet*> bullets;   /****************************************/  

                                   //方便GameController中检查子弹和敌人     //  

                                   //状况，所以放在public域中，设置为可见   //  

                                   /****************************************/  

    private:  

        //facilities  

        void Draw();  

        void Erase();  /****************************************************/  

                       //用户不直接操纵图片，而是通过调用 Creat() 和 Kill() //  

                       //所以定义为 private                                 //  

                       /*****************************************************/  

        // Data members  

        SimpleWindow &Window;  

        vector<vector<BitMap> > Bmp;   

        Direction CurrentDirection;  

        Position CurrentPosition;  

        bool bUpOk;  

        bool bDownOk;  

        Floor CurrentFloor;//当前所处的层                                    

          //游戏中得到的不是类Layer的层，而是有枚举定义的Floor的层  

          //因为Layer继承自Map关键是一张图，没有什么特殊的属性  

          //而枚举定义的Layer有初始化的作用，是每层有了自己的值  

          //而相应GameController构造函数中分配的每层的敌人和篮球框Gap //的也都对应与向量中有自己的数值，所以在游戏控制器的一些函数中  

          //（如TestGap、TestEnemy）只检查当前层的篮球框和敌人，  

          //避免了跳跃效果的意外实现，也提高了检查的效率  

        int Steps;  //玩家自游戏开始所走的步数  

                    //用以连续轮流切换玩家位图，实现走动的效果  

  

          

};  

Enemy 和 Bullet

[cpp] view plaincopy

/***********************************************************/  

// enemy.h                                                 //  

//                                                         //  

//类Enemy的声明与定义                                      //  

//即游戏中的敌人，敌人在各自的Layer中不停的走动            //  

/***********************************************************/  

#ifndef ENEMY_H  

#define ENEMY_H  

  

const int EnemyBitMaps=2;  

enum EnemyStatus {Alive,Dead,DeadAlready};  

                           //DeadAlready 是保证enemy 不会重复被 Kill  

  

class Enemy{  

   public:  

       //constructor  

     Enemy(SimpleWindow &W,const Position &p1=(0,0),const Position &p2=(0,0),double h=1 );  

     //需要提供一个窗口，敌人移动范围，以及每次位移大小（速度）  

       

   public:  

       //inspectors  

       SimpleWindow& GetWindow() const; //得到敌人所在窗口  

       Position GetPosition() const; //得到当前敌人位置  

       Direction GetDirection() const; //得到当前敌人的方向  

       double GetHorizMovement() const;  //得到每次移动的水平位移  

       BitMap &GetBmp(const Direction &d); //得到相应方向位图  

       const BitMap &GetBmp(const Direction &d) const; //得到当前敌人的状态  

       EnemyStatus GetStatus()const;  

        

      //mutators  

       void SetWindow(SimpleWindow &W);  //设置敌人窗口  

       void SetDirection(const Direction &d); //设置敌人的方向  

       void SetPosition(const Position &p); //设置敌人的位置  

       void SetStatus(EnemyStatus s);  //更改敌人的状态（在后面你会看到他的重要性）  

       void SetHorizMovement(double h); //设置每次水平位移的大小以更改移动速度  

       void SetP1P2(const Position &pp1,const Position &pp2); //设置敌人移动的范围  

  

       //Facilitators  

       void Create();   //创建敌人（画在游戏窗口中）  

       void Kill(); //杀死敌人（从当前窗口擦除）  

       void Move(); //使敌人在timer下不停地移动  

       void Draw(); //画出当前位图  

       void Erase(); //擦掉  

       Position NewPosition() const; //设置下一刻敌人的方向  

       void ChangeDirection(); //检查如果超出移动范围，则更改方向  

         

   private:       

       //data members  

       SimpleWindow& Window;  

       vector<BitMap> Bmp;  

       double HorizMovement;  

       Direction CurrentDirection;  

       Position CurrentPosition;  

       Position P1,P2;  

       EnemyStatus CurrenStatus;  

  

};  

#endif  

  

/***************************************/  

//derive class Enemy_1                  //  

//分别为第一关、第二关的敌人            //  

//均派生在类Enemy 只是位图不同，速度不同//  

/***************************************/  

           

#ifndef ENEMY_1_H  

#define ENEMY_1_H  

#include "enemy.h"  

class Enemy_1 : public Enemy{  

    public:  

      Enemy_1(SimpleWindow &W,const Position &p1=(0,0),  

          const Position &p2=(0,0) ,double h=0.5);  

};  

#endif  

  

/********************************/  

//derive class Enemy_2          //  

/********************************/  

#ifndef ENEMY_2_H  

#define ENEMY_2_H  

#include"enemy.h"  

class Enemy_2 : public Enemy{  

   public:  

       Enemy_2(SimpleWindow &W, const Position &p1=(0,0),  

           const Position &p2=(0,0),double h=0.8 );  

};  

#endif  

  

/***************************************************/  

//derive class Bullet  

//即游戏中樱木发射的子弹                           //  

//自己在一个方向上水平自动移动，类似敌人           //  

/***************************************************/  

#ifndef BULLET_H  

#define BULLET_H  

#include "enemy.h"  

class Bullet : public Enemy{  

   public :  

     Bullet(SimpleWindow &W,Direction d ,  

         const Position &p1=(0,0), const Position &p2=(0,0));  

     bool AtRightEdge() const;  //子弹走出移动范围之后应被消灭  

                                //所以增加相应的判断函数返回布尔值  

     bool AtLeftEdge() const;  

     void B_Creat();  //制造子弹  

        

};  

#endif  

GameController

[cpp] view plaincopy

/***********************************************************/  

// GameCoroller.h                                          //  

//    游戏控制台，控制检查游戏中各个角色的状态以及不同     //  

//角色之间的交互，是游戏中最重要最也最操劳的部分           //  

/***********************************************************/  

  

#ifndef GAMECONTROL_H  

#define GAMECONTROL_H  

  

enum GameLevel { One, Second, Done };  

  

class GameController {  

    public:  

        //constructor  

        GameController(const string &Title = "终结者（樱木花道版）",  

         const Position &WinPosition=Position(2.0,2.0),  

         const float WinLength =16,  const float WinHeight = 13);  

         //标题、位置、窗口宽、高 用以初始化游戏窗口  

           

        // destructor  

        ~GameController();  

  

        //inspectors  

        SimpleWindow *GetWindow();  

        GameLevel CurrentLevel() const; //检查器 分别得到窗口和当前所在关卡  

  

        //facilitators  

        void Play(const GameLevel Level); //设置游戏所在关卡  

        void TestGap(Player* player,vector<Gap*> gap);    

             //检查游戏中玩家是否走到篮筐下（如果在篮筐下可以跳跃，走出篮筐不可以）  

          

        void TestBullet(vector<Enemy_1*> e,vector<Bullet*> b);  

        void TestBullet(vector<Enemy_2*> e,vector<Bullet*> b);  

             //检查游戏中的子弹是否达到敌人，如果碰到则将子弹和敌人都从窗口中擦掉。  

        bool TestPlayer(Player* player,vector<Enemy_1*> e);  

        bool TestPlayer(Player* player,vector<Enemy_2*> e);  

             //检查游戏中玩家是否被敌人捉到（如果敌人碰到玩家，游戏失败）  

        int  TimerTick();  

             //是TimerCallback调用的函数  

             //游戏窗口中玩家，敌人，子弹的走到效果都是由他实现的游戏关卡跳跃也是在这里实现的。  

             //但因为这个函数不断被调用，而我们想在第一关通过之后加一个小小的提示（Message）  

             //结果就是Message不段被弹出，所以用了一个全局变量PlayOne，  

             //保证提示的函数只执行一次，这个平白出来的“魔数”也许增加了代码阅读的困难  

  

    private:  

        //data members  

        SimpleWindow *GameWindow;  

        GameLevel Level;  

          

        //游戏中各种角色为GameController控制，  

        //所以作为控制台的数据成员包含在GameController的属性中  

        Player *player;  

        vector<Gap*> gaps;  

        vector<Layer*> layers;  

        vector<Enemy_1*> enemy1;    

        vector<Enemy_2*> enemy2;  

  

  

};  

#endif  

全局的类：Global 和 Welcome

[cpp] view plaincopy

/********************************************************************/  

//resources.h                                                        //  

//                                                                   //  

//游戏结束是显示界面的资源                                           //  

//本想和 welreources.h 放在一起，因为其窗口都是独立于游戏窗口的      //  

//并不作为GameControl的数据成员，而是一全局变量使用                  //  

//但放在一起可能是因为game.cpp和gamecontroll.cpp都要包含，会出错     //  

/*********************************************************************/  

  

#ifndef  WEL_H  

#define  WEL_H  

  

//包含在game.cpp中相当于全局变量  

//保证函数 int TimerCallBack(void);    

//和 int MouseClick(const Position &MousePosition);可以方便的使用  

  

SimpleWindow End("终结者（樱木花道版）",15.0,12.0,Position(2.0,2.0));  

BitMap WellDone(End);  

BitMap Quit(End);  

BitMap Fail(End);  

  

void SetWindows(){  

    Fail.Load("bmp\\fail.bmp");  

    assert(Fail.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

    WellDone.Load("bmp\\done.bmp");  

    assert(WellDone.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

    double width=Fail.GetWidth();  

    double height=Fail.GetHeight();  

  

    Quit.Load("bmp\\quit.bmp");  

    Quit.SetPosition(Position(0.6*width,0.8*height));  

    assert(Quit.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

}  

  

int MouseClickEnd(const Position& MousePosition){  

    if(Quit.IsInside(MousePosition)){  

        End.Close();  

    }  

    return 1;  

}  

#endif  

welcome.h

[cpp] view plaincopy

/*******************************************************/  

//welresources.h                                        //  

//并不是一个单独的类，是玩家开始进入游戏时的欢迎界面    //  

//放在 *.h文件包含在 game.cpp中作为全局变量             //  

/*******************************************************/  

  

#ifndef WELCOME_H  

#define WELCOME_H  

#include "assert.h"  

  

SimpleWindow Welcome("终结者（樱木花道版）",15.0,12.0,Position(2.0,2.0));  

BitMap PlayButton(Welcome);  

BitMap InstructionButton(Welcome);  

BitMap Instruction(Welcome);  

  

void SetWelcomeWindows(){  

    BitMap WelcomeBmp(Welcome);  

    WelcomeBmp.SetPosition(Position(0,0));  

    WelcomeBmp.Load("bmp\\hello.bmp");  

    WelcomeBmp.Draw();  

    assert(WelcomeBmp.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

    double width=WelcomeBmp.GetWidth();  

    double height=WelcomeBmp.GetHeight();  

  

    PlayButton.SetPosition(Position(0.1*width,0.85*height));  

    PlayButton.Load("bmp\\play.bmp");  

    assert(PlayButton.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

    Instruction.SetPosition(Position(0,0));  

    Instruction.Load("bmp\\in.bmp");  

    assert(Instruction.GetStatus()==BitMapOkay);  

  

    InstructionButton.SetPosition(Position(0.1*width,0.35*height));  

    InstructionButton.Load("bmp\\inbutton.bmp");  

    assert(InstructionButton.GetStatus()==BitMapOkay);  

    InstructionButton.Draw();  

  

}  

  

#endif  

【游戏控制逻辑框图】

【游戏说明】

本游戏无需安装。打开文件夹“YingMu”，双击“YingMu.exe”可直接开始游戏。
打开会出现游戏的进入窗口——显示有灌篮高手剧照图，单击窗口中的“Instruction”图标可以看到具体的游戏操作说明，之后单击“Play”图标即可开始游戏。
游戏开始后，玩家可以看到左下角的樱木花道以及三个在窗口中不停移动的敌人，玩家以键盘的左右键控制樱木花道在窗口中移动，当走到篮筐下时，可以有上下键控制实现层的跳跃。游戏中，玩家按空格键发射子弹（子弹的数目没有限制），子弹遇到敌人即可消灭敌人。当消灭玩所有的敌人，游戏会弹出对话框提示玩家进入下一关。第二关所有敌人被消灭后，游戏胜利。玩家会看到恭喜的窗口，单击左下角的“Quit”图标即可退出游戏。如果游戏中，玩家不小心被敌人捉到，游戏失败，会出现提示游戏失败的界面，单击“Quit”图标退出游戏。

【游戏截图】

【项目总结】

通过大一的C++语言学习后，我们小组完成了第一个项目编程—终结者（樱木花道版）。

接到任务，我们迅速开始……

我们首先上网查阅了相关资料，并下载了一些相关的小游戏进行试玩，揣摩游戏的设计架构及功能实现，汲取别人的长处。接着我们进行课程设计“终结者”的构思，我们最初的设计是界面分为几层，玩家可以在每一层上走动，通过方向键左右移动，遇到楼梯可以上下爬动，空格键发射子弹，并设有各种不同的食物，玩家控制小人走过去“吃”，不同的食物增加或减少相对应的属性（如：生命值、速度等）。然而在真正动手的时候，才发现敲代码远远不像读代码那么简单。我们分工合作，两个人分别编写不同的类，几乎是白手起家，决定和实现每个类有怎样的功能显得异常的生疏和困难，尤其在派生的时候才发现总结出对象必要的属性、行为是多么重要。而这只是困难的开始，当我们把零零散散的代码拼在一起时，终于见识到所谓的“面向对象”并没有我们想象的那么简单。虽然都认真的开了书中的BugHunt程序，可实际上我们很多地方并没有理解到位，尤其是GameController的重要——把一个个孤立的对象联系起来，可以相互“交流”的才是真正“活”的对象，才组成了生动的游戏。我们熬了几个通宵，重写了很多次，删减了许多一开始野心勃勃想要实现的内容，于是有了想在这个终结者的雏形。
之后的时间是我们一起小心翼翼的在游戏中添加一些功能，比如发射子弹，樱木的“走动”效果，以及图片的处理等等……游戏进入和退去的界面也是在这个时期完成的。
在游戏最终出品前期，我们在实验室进行试玩，却发现一个问题：不同的屏幕和分辨率造成了窗口及图片坐标的偏移，我们最初是在自己的电脑上设定的坐标，因为偷懒而直接使用的数字——迅速显出弊端，而在实验室的电脑上，图片甚至发生了重叠。我们随即想到的是把游戏做成两个版本（标屏和宽屏），但后来我们又发现分辨率也会对坐标产生影响，所以两个版本的计划无法实施。我们也去请教了别人查阅了资料，最后用图片的大小来调整层之间的坐标（因为似乎不同的屏幕图片还是不变的），但问题也没有得到根本的解决，结果没有预期的好，这让我们尤其以为可以自慰的地方——游戏的整体美观度大打折扣，希望在以后的学习中能更好的解决该问题，进行游戏的升级与更新。

游戏问世，不是期望的样子……

现在再回头看我们自己编写的第一个游戏，即使抱着“敝帚自珍”的心态，依旧觉得她有那么多不尽人意的地方，毕竟最终的成果有点简单，和当初的设想差得太远，许多功能都没有实现——因为ezwin的功能有限，添加游戏背景甚至是在“梯子”上的走动，都有很明显的闪图，就改成了跳跃；死掉的子弹和敌人都被我们投机取巧的藏在游戏图中，没有真正的delete以释放内存；时间有限，也没有再去在界面中做“生命值”、“速度”等……应该是在开始进行程序架构时，我们就缺乏严谨的逻辑思考，想法太杂太乱，导致有些功能实现起来太过复杂，而使得程序显的臃肿且不利于阅读。

一月奋战，我们还是收获了很多……

这次课程设计中，我们深切的体会到调试的重要，很多问题都是在编译、连接中发现的，看着自己编写的程序一编译出现那么多的错误，信心肯定受到打击，但是通过一次次的修改，看着错误数量的减少，还是很有成就感的。总的来说，我们用于调试的时间远远多与编写代码的时间。
通过课程设计，我们不仅锻炼了自己的实践能力，更培养了团队合作能力。遇到问题时，大家一起互相讨论，一起请教别人，最终找到解决方法，我想这应该是最好的学习过程，在实践中提高自己，比看书的效率高太多了。同时我们也意识到书本上的那些知识对于编程是远远不够的，教科书只是介绍一些皮毛而已，它只是引导你入门而已。我们更多的是要主动的学习，一起做项目就是一种好的方法。

我们知道，我们差的太远太远，要走的路还很长很长……

这次我们小组出品的游戏——终结者（樱木花道版）虽然有些粗糙，功能也十分有限，但是做为这款游戏的整个框架与体系，它实现了我们利用面向对象思想设计游戏的初衷。而在编写以及后来的程序调试与排错的过程中也练习了我们使用C++语言的熟练度以及对常见问题解决的经验积累。更主要的是，他使我们深深地看到自己的差距——学习了一年，还没用过MFC；不能短时间内迅速掌握HGE；即便是参考别人的代码，还要一个字一个字的读……这个挺普通的程序也许是对我们贫乏知识的真实写照，但，这绝不是终点，我们会在今后的学习中努力提高自己的水平，努力创造出优秀的作品。

这是我们软件学习上的第一次试炼，也是我们大一面向对象程序设计学习的成果，相信我们每个人都将终生难忘……

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总结

以上是生活随笔为你收集整理的小游戏“终结者”程序的设计与实现的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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