前言

1.本文主要圍繞 如何 在 控制臺上 下起 一場 只有自己能看見的雪

2.是個簡易跨平臺的,主要是C語言

3.動畫 采用 1s 40幀, 雪花具有 x軸速度和y軸速度

4.比較簡單,可以給學生作為C語言結課作業吧.

正文

1.1 先簡單處理跨平臺

　　本文寫作動機,還是感謝一下大學的啟蒙老師,讓我知道了有條路叫做程序員,可以作為工作生存下去.那就上代碼了.

首先代碼定位 是 面向 簡單跨平臺,至少讓 gcc 和 vs 能夠跑起來.

其實跨平臺都是嚼頭, 說白了就是一些丑陋的宏. 真希望所有系統合二為一,采用統一的標準api 設計,但這是不可能的,就相當于很早之前的電視制式一樣.

那么我們先看 圍繞跨平臺的宏

#include #include #include #include /** 時間 : 2015年12月26日11:43:22 * 描述 : 應該算過節吧,今天,寫了個雪花特效 代碼, * *//** 清除屏幕的shell 命令/控制臺命令,還有一些依賴平臺的實現 * 如果定義了 __GNUC__ 就假定是 使用gcc 編譯器,為Linux平臺 * 否則 認為是 Window 平臺*/#ifdefined(__GNUC__)//下面是依賴 Linux 實現#include #definesleep_ms(m) usleep(m *1000)//向上移動光標函數 Linuxstaticvoid__curup(int height) {inti = -1;while(++iprintf("033[1A");//先回到上一行 }#else// 創建等待函數 1s 60 幀 相當于 16.7ms => 1幀, 我們取16ms// 咱么的這屏幕 推薦 1s 25幀吧 40ms// 這里創建等待函數 以毫秒為單位 , 需要依賴操作系統實現#include #definesleep_ms(m) Sleep(m)//向上移動光標staticvoid__curup(int height) {COORD cr = {0,0};// GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE) 獲取屏幕對象， 設置光標 SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), cr); }#endif/*__GNUC__ 跨平臺的代碼都很丑陋 */

首先是 sleep_ms 這個宏, 傳入一個毫秒數,讓操作系統等待.

對于__curup 實現的不好. 功能是 讓 控制臺當前光標移動到 上面的 height 位置,對于 window直接移動到第一行(0,0)位置.

上面一共用了 5個頭文件 還是容易的代碼. string.h 主要用的是 memset 函數, 讓一段內存初始化,用0填充.

對于time.h 主要是為了 初始化時間種子,方便每次運行都不一樣.

// 初始化隨機數種子,改變雪花軌跡srand((unsigned)time(NULL));

1.2 再說主業務代碼

這里程序員運行的主業務,先說一說這里用的數據結構 如下

// 定義初始屏幕的寬高像素宏#define_INT_WIDTH (100)#define_INT_HEIGHT (50)// 屏幕刷新幀的速率#define_INT_FRATE (40)// 雪花飄落的速率,相對于 屏幕刷新幀 的倍數#define_INT_VSNOW (10)/** 錯誤處理宏,msg必須是""括起來的字符串常量 * __FILE__ : 文件全路徑 * __func__ : 函數名 * __LINE__ : 行數行 * __VA_ARGS__ : 可變參數宏, * ##表示直接連接, 例如 a##b <=> ab*/#definecerr(msg,...) fprintf(stderr, "[%s:%s:%d]"msg"n",__FILE__,__func__,__LINE__,##__VA_ARGS__);/** 屏幕結構體, 具有 寬高 * frate : 繪制一幀的周期, 單位是 毫秒 * width : 屏幕的寬,基于窗口的左上角(0,0) * height : 屏幕的高 * pix : 用一維模擬二維 主要結構如下 * 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 * 0 1 0 1 0 1 0 1 2 0 * . . . * => 0表示沒像素, 1表示1個像素,2表示2個像素....*/struct screen {intfrate;// 也可以用 unsigned 結構int width;int height;char*pix; };

創建了一個繪圖對象 struct screen 這里 構建這個結構體的時候用了下面一個技巧

//后面是 為 scr->pix 分配的內存 width*heightscr =malloc(sizeof(structscreen) +sizeof(char)*width*height);

一次分配兩個內存空間.下面是主要實現的api 對象

/** 創建一個 屏幕結構指針 返回 * * int frate : 繪制一幀的周期 * int width : 屏幕寬度 * int height : 屏幕高度 * return : 指向屏幕結構的指針 * */structscreen* screen_create(intfrate,intwidth,int height);/** 銷毀一個 屏幕結構指針, 并為其置空 * struct screen** : 指向 屏幕結構指針的指針, 二級銷毀一級的 * */voidscreen_destory(structscreen** pscr);/** * 屏幕繪制函數,主要生成一個雪花效果 * * struct screen* : 屏幕數據 * return : 0表示可以繪制了,1表示圖案不變*/intscreen_draw_snow(structscreen* scr);/** * 屏幕繪制動畫效果, 繪制雪花動畫 * * struct screen* : 屏幕結構指針*/voidscreen_flash_snow(structscreen* scr);

創建銷毀, 繪制一個雪花界面, 繪制雪花動畫效果的api. 其實都很相似,用opengl 庫, 主要讓我們省略了需要單獨和操作系統顯示層打交道工作.

這里介紹一下,個人 一個 簡單避免 野指針的 的方法, 具體看下面實現

/** 銷毀一個 屏幕結構指針, 并為其置空 * struct screen** : 指向 屏幕結構指針的指針, 二級銷毀一級的 * */voidscreen_destory(structscreen** pscr) {if(NULL == pscr || NULL == *pscr)return;free(*pscr);// 避免野指針*pscr = NULL; }

在執行之后置空,因為C程序員對NULL一定要敏感,形成條件反射. 和大家開個玩笑 ,

請問 :

C 語言中, NULL , 0,'0',"0",false有什么異同 ?

歡迎同行,在招聘的時候問問,應聘初級開發工作者. 為什么C需要扣的那么細. 因為其它語言.你不明白是什么,

你可以用的很好. 但是C你寫的代碼,如果不知道會有怎樣的結果,那么 線上就一大片服務器直接崩掉.而且還很難找出

問題所在. 因為C很簡單,越簡單就是越復雜.就越需要專業的維護人員.導致它成了'玩具'.

最后看一下 主業務

// 主函數,主業務在此運行intmain(intargc,char*argv[]) {structscreen* scr = NULL;//創建一個屏幕對象scr = screen_create(_INT_FRATE, _INT_WIDTH, _INT_HEIGHT);if(NULL == scr)exit(EXIT_FAILURE);//繪制雪花動畫 screen_flash_snow(scr);//銷毀這個屏幕對象screen_destory(&scr);return0; }

還是非常容易看懂的, 創建一個屏幕對象,繪制雪花效果.銷毀屏幕對象.

1.3 說一寫 接口的實現細節

先看幾個簡單的api 實現,創建和銷魂代碼如下,很直白.

/** 創建一個 屏幕結構指針 返回 * * int frate : 繪制一幀的周期 * int width : 屏幕寬度 * int height : 屏幕高度 * return : 指向屏幕結構的指針 * */structscreen* screen_create(intfrate,intwidth,int height) {structscreen *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 為 scr->pix 分配的內存 width*heightscr =malloc(sizeof(structscreen) +sizeof(char)*width*height);if(NULL == scr) {cerr("[FATALG]Out of memory!");return NULL;}scr->frate = frate;scr->width = width;scr->height = height;//減少malloc次數,malloc消耗很大,內存泄露呀,內存碎片呀scr->pix = ((char*)scr) +sizeof(struct screen);return scr; }/** 銷毀一個 屏幕結構指針, 并為其置空 * struct screen** : 指向 屏幕結構指針的指針, 二級銷毀一級的 * */voidscreen_destory(structscreen** pscr) {if(NULL == pscr || NULL == *pscr)return;free(*pscr);// 避免野指針*pscr = NULL; }

后面說一下 如何 繪制 屏幕中雪花

主要算法 是

a.有個屏幕 w x h

b.屏幕從上面第一行 出雪花 , 出雪花 位置是隨機的[0,w], 但是有個距離,這個距離內只有一個雪花

c.下一行 雪花 依賴上一行雪花的生成, 每個雪花在可以飄動的時候, 只能 在[-1,1] 范圍內

d.實現動畫 效果 就是 每畫一幀就等待 一段時間

下面看具體一點的 a

//創建一個屏幕對象scr = screen_create(_INT_FRATE, _INT_WIDTH, _INT_HEIGHT);

scr對象就是我們的創建屏幕. _INT_WIDTH 和 _INT_HEIGHT 就是屏幕大小. 對于_INT_FRATE 表示繪制一幀時間.

b實現 代碼如下:

//構建開頭 的雪花,下面宏表示每 _INT_SHEAD 個步長,一個雪花,需要是2的冪//static 可以理解為 private, 宏,位操作代碼多了確實難讀#define_INT_SHEAD (1<<2)staticvoid__snow_head(char* snow,int len) {intr =0;//數據需要清空memset(snow,0, len);for (;;) {//取余一個技巧 2^3 - 1 = 7 => 111 , 并就是取余數intt = rand() & (_INT_SHEAD -1);if(r + t >= len)break;snow[r + t] =1;r += _INT_SHEAD;} }#undef_INT_SHEAD

技巧如上,可以看說明. 這里 科普一下, 對于 for(;;) {} 和 while(true) {} 異同.

for(;;) {} 和 while(true) {} 這兩段代碼轉成匯編是一樣的, 不一樣 的是 強加的意愿. 第一個 希望 跳過 檢測步驟 速度更快一點.

再擴展一點.

//另一種 循環語句, goto 還是 很強大實用的__for_loop:if(false)goto __for_break; goto __for_loop; __for_break:

可以再擴展深一點, 還有一種 api 比 這個goto 還NB. 有機會分享. 特別強大, 是異常處理程序本質.

對于c.

//通過 上一個 scr->pix[scr->width*(idx-1)] => scr->pix[scr->width*idx]//下面的宏 規定 雪花左右搖擺 0 向左一個像素, 1 表示 不變, 2表示向右一個像素#define_INT_SWING (3)staticvoid__snow_next(structscreen* scr,int idx) {intwidth = scr->width;char* psnow = scr->pix + width*(idx -1);char* snow = psnow + width;inti, j, t;// i索引, j保存下一個瞬間雪花的位置,t 臨時補得,解決雪花重疊問題//為當前行重置memset(snow,0, width);//通過上一次雪花位置 計算下一次雪花位置for(i =0; ifor(t = psnow[i]; t>0; --t) {// 雪花可以重疊// rand()%_INT_SWING - 1 表示 雪花 橫軸的偏移量,相對上一次位置j = i + rand() % _INT_SWING -1;j = j<0? width -1: j >= width ?0: j;// j如果越界了,左邊越界讓它到右邊,右邊越界到左邊++snow[j];}} }

下一行雪花 依賴 上一行雪花, 這里 有點像插入排序.

整體的繪制代碼 如下

/** * 屏幕繪制函數,主要生成一個雪花效果 * * struct screen* : 屏幕數據 * return : 0表示可以繪制了,1表示圖案不變*/intscreen_draw_snow(structscreen* scr) {// 靜態變量,默認初始化為0,每次都共用staticint__speed =0;int idx;if(++__speed != _INT_VSNOW)return1;//下面 就是 到了雪花飄落的時刻了 既 __speed == _INT_VSNOW__speed =0;//這里重新構建雪花界面,先構建頭部,再從尾部開始構建for(idx = scr->height -1; idx >0; --idx)__snow_next(scr, idx);//構建頭部__snow_head(scr->pix, scr->width);return0; }

繪制了一個屏幕對象的雪花. __speed 記錄 繪制次數, _INT_VSNOW 控制繪制速率

d 的實現代碼 如下

首先實現一個 銷毀屏幕代碼和 繪制代碼

//buf 保存scr 中pix 數據,構建后為 (width+1)*height, 后面宏是雪花圖案#define_CHAR_SNOW '*'staticvoid__flash_snow_buffer(structscreen* scr,char* buf) {int i, j, rt;intheight = scr->height, width = scr->width;intfrate = scr->frate;//刷新的幀頻率 //每次都等一下for (;;sleep_ms(frate)) {//開始繪制屏幕rt = screen_draw_snow(scr);if (rt)continue;for(i =0;ichar* snow = scr->pix + i*width;for(j =0; jbuf[rt++] = snow[j] ? _CHAR_SNOW :'';buf[rt++] ='n';}buf[rt -1] ='0';//正式繪制到屏幕上 puts(buf);//清空老屏幕,屏幕光標回到最上面 __curup(height);} }#undef_CHAR_SNOW

這里 sleep_ms(frate); 是等待時間,否則太快, 人眼看不見.

繪制原理是 讓屏幕轉成控制臺能夠認識的字符. 塞入到buf 中.

__curup(height); 讓繪制光標回到開頭.

后面還有一段 代碼實現

/** * 屏幕繪制動畫效果, 繪制雪花動畫 * * struct screen* : 屏幕結構指針*/voidscreen_flash_snow(structscreen* scr) {char* buf = NULL;// 初始化隨機數種子,改變雪花軌跡 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.這里理論上不會執行到這,沒加控制器. 2.對于buf=NULL,這種代碼 可以省掉,看編程習慣free(buf);buf = NULL; }

這種雙函數實現一個功能技巧用的也很多. 例如寫快速排序代碼, 就是這樣.

到這里 我們 設計和實現都完成了.

2.代碼效果展示

2.1 window 上展示

使用VS新建一個控制臺項目,F5就可以了效果如下

是動態的.

2.2 對于Linux

直接使用

gcc -g -Wall snow.c -o snow.out./snow.out

運行效果如下

到這里, C語言實現雪花效果就如上了.

2.3 完整的代碼展示. 感謝 有你,一路同行.

#include #include #include #include /** 時間 : 2015年12月26日11:43:22 * 描述 : 應該算過節吧,今天,寫了個雪花特效 代碼, * 送給 大學啟蒙 蘆老師 * 學生王志 祝福上 * *//** 清除屏幕的shell 命令/控制臺命令,還有一些依賴平臺的實現 * 如果定義了 __GNUC__ 就假定是 使用gcc 編譯器,為Linux平臺 * 否則 認為是 Window 平臺*/#ifdefined(__GNUC__)//下面是依賴 Linux 實現#include #definesleep_ms(m) usleep(m *1000)//向上移動光標函數 Linuxstaticvoid__curup(int height) {inti = -1;while(++iprintf("033[1A");//先回到上一行 }#else// 創建等待函數 1s 60 幀 相當于 16.7ms => 1幀, 我們取16ms// 咱么的這屏幕 推薦 1s 25幀吧 40ms// 這里創建等待函數 以毫秒為單位 , 需要依賴操作系統實現#include #definesleep_ms(m) Sleep(m)//向上移動光標staticvoid__curup(int height) {COORD cr = {0,0};// GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE) 獲取屏幕對象， 設置光標 SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), cr); }#endif/*__GNUC__ 跨平臺的代碼都很丑陋 */// 定義初始屏幕的寬高像素宏#define_INT_WIDTH (100)#define_INT_HEIGHT (50)// 屏幕刷新幀的速率#define_INT_FRATE (40)// 雪花飄落的速率,相對于 屏幕刷新幀 的倍數#define_INT_VSNOW (10)/** 錯誤處理宏,msg必須是""括起來的字符串常量 * __FILE__ : 文件全路徑 * __func__ : 函數名 * __LINE__ : 行數行 * __VA_ARGS__ : 可變參數宏, * ##表示直接連接, 例如 a##b <=> ab*/#definecerr(msg,...) fprintf(stderr, "[%s:%s:%d]"msg"n",__FILE__,__func__,__LINE__,##__VA_ARGS__);/** 屏幕結構體, 具有 寬高 * frate : 繪制一幀的周期, 單位是 毫秒 * width : 屏幕的寬,基于窗口的左上角(0,0) * height : 屏幕的高 * pix : 用一維模擬二維 主要結構如下 * 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 * 0 1 0 1 0 1 0 1 2 0 * . . . * => 0表示沒像素, 1表示1個像素,2表示2個像素....*/struct screen {intfrate;// 也可以用 unsigned 結構int width;int height;char*pix; };/** 創建一個 屏幕結構指針 返回 * * int frate : 繪制一幀的周期 * int width : 屏幕寬度 * int height : 屏幕高度 * return : 指向屏幕結構的指針 * */structscreen* screen_create(intfrate,intwidth,int height);/** 銷毀一個 屏幕結構指針, 并為其置空 * struct screen** : 指向 屏幕結構指針的指針, 二級銷毀一級的 * */voidscreen_destory(structscreen** pscr);/** * 屏幕繪制函數,主要生成一個雪花效果 * * struct screen* : 屏幕數據 * return : 0表示可以繪制了,1表示圖案不變*/intscreen_draw_snow(structscreen* scr);/** * 屏幕繪制動畫效果, 繪制雪花動畫 * * struct screen* : 屏幕結構指針*/voidscreen_flash_snow(structscreen* scr);// 主函數,主業務在此運行intmain(intargc,char*argv[]) {structscreen* scr = NULL;//創建一個屏幕對象scr = screen_create(_INT_FRATE, _INT_WIDTH, _INT_HEIGHT);if(NULL == scr)exit(EXIT_FAILURE);//繪制雪花動畫 screen_flash_snow(scr);//銷毀這個屏幕對象screen_destory(&scr);return0; }/** 創建一個 屏幕結構指針 返回 * * int frate : 繪制一幀的周期 * int width : 屏幕寬度 * int height : 屏幕高度 * return : 指向屏幕結構的指針 * */structscreen* screen_create(intfrate,intwidth,int height) {structscreen *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 為 scr->pix 分配的內存 width*heightscr =malloc(sizeof(structscreen) +sizeof(char)*width*height);if(NULL == scr) {cerr("[FATALG]Out of memory!");return NULL;}scr->frate = frate;scr->width = width;scr->height = height;//減少malloc次數,malloc消耗很大,內存泄露呀,內存碎片呀scr->pix = ((char*)scr) +sizeof(struct screen);return scr; }/** 銷毀一個 屏幕結構指針, 并為其置空 * struct screen** : 指向 屏幕結構指針的指針, 二級銷毀一級的 * */voidscreen_destory(structscreen** pscr) {if(NULL == pscr || NULL == *pscr)return;free(*pscr);// 避免野指針*pscr = NULL; }//構建開頭 的雪花,下面宏表示每 _INT_SHEAD 個步長,一個雪花,需要是2的冪//static 可以理解為 private, 宏,位操作代碼多了確實難讀#define_INT_SHEAD (1<<2)staticvoid__snow_head(char* snow,int len) {intr =0;//數據需要清空memset(snow,0, len);for (;;) {//取余一個技巧 2^3 - 1 = 7 => 111 , 并就是取余數intt = rand() & (_INT_SHEAD -1);if(r + t >= len)break;snow[r + t] =1;r += _INT_SHEAD;} }#undef_INT_SHEAD//通過 上一個 scr->pix[scr->width*(idx-1)] => scr->pix[scr->width*idx]//下面的宏 規定 雪花左右搖擺 0 向左一個像素, 1 表示 不變, 2表示向右一個像素#define_INT_SWING (3)staticvoid__snow_next(structscreen* scr,int idx) {intwidth = scr->width;char* psnow = scr->pix + width*(idx -1);char* snow = psnow + width;inti, j, t;// i索引, j保存下一個瞬間雪花的位置,t 臨時補得,解決雪花重疊問題//為當前行重置memset(snow,0, width);//通過上一次雪花位置 計算下一次雪花位置for(i =0; ifor(t = psnow[i]; t>0; --t) {// 雪花可以重疊// rand()%_INT_SWING - 1 表示 雪花 橫軸的偏移量,相對上一次位置j = i + rand() % _INT_SWING -1;j = j<0? width -1: j >= width ?0: j;// j如果越界了,左邊越界讓它到右邊,右邊越界到左邊++snow[j];}} }/** * 屏幕繪制函數,主要生成一個雪花效果 * * struct screen* : 屏幕數據 * return : 0表示可以繪制了,1表示圖案不變*/intscreen_draw_snow(structscreen* scr) {// 靜態變量,默認初始化為0,每次都共用staticint__speed =0;int idx;if(++__speed != _INT_VSNOW)return1;//下面 就是 到了雪花飄落的時刻了 既 __speed == _INT_VSNOW__speed =0;//這里重新構建雪花界面,先構建頭部,再從尾部開始構建for(idx = scr->height -1; idx >0; --idx)__snow_next(scr, idx);//構建頭部__snow_head(scr->pix, scr->width);return0; }//buf 保存scr 中pix 數據,構建后為 (width+1)*height, 后面宏是雪花圖案#define_CHAR_SNOW '*'staticvoid__flash_snow_buffer(structscreen* scr,char* buf) {int i, j, rt;intheight = scr->height, width = scr->width;intfrate = scr->frate;//刷新的幀頻率 //每次都等一下for (;;sleep_ms(frate)) {//開始繪制屏幕rt = screen_draw_snow(scr);if (rt)continue;for(i =0;ichar* snow = scr->pix + i*width;for(j =0; jbuf[rt++] = snow[j] ? _CHAR_SNOW :'';buf[rt++] ='n';}buf[rt -1] ='0';//正式繪制到屏幕上 puts(buf);//清空老屏幕,屏幕光標回到最上面 __curup(height);} }#undef_CHAR_SNOW/** * 屏幕繪制動畫效果, 繪制雪花動畫 * * struct screen* : 屏幕結構指針*/voidscreen_flash_snow(structscreen* scr) {char* buf = NULL;// 初始化隨機數種子,改變雪花軌跡 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.這里理論上不會執行到這,沒加控制器. 2.對于buf=NULL,這種代碼 可以省掉,看編程習慣free(buf);buf = NULL; }

后記

到這里就結束了,這次分享的比較簡單,有興趣的同學可以 看看, 推薦寫一遍. 代碼看不懂的時候,多歇歇,看得懂的時候,多寫寫,

就有套路了. 歡迎吐槽. 錯誤是在所難免的.

這個冬天,雪花很美,(。⌒?⌒)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的c语言sleep_编程代码：用C语言来实现下雪效果，这个冬天，雪花很美的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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