Ncurses 终端小游戏（一）

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简介

一个基于 ncurses 的简单终端小游戏，包含玩家移动与射击（子弹上移）等核心机制。项目采用模块化设计：Gui 负责渲染与输入，Game 负责游戏状态与主循环，Player 和 Bullet 为游戏实体。

我们将会推出系列文章以实现最终的坦克大战小游戏。本篇为第一节。

Ncurses 终端小游戏（一）

运行环境与构建

  • 系统：macOS 或 Linux（需支持 ncurses）
  • 依赖：g++、make、ncurses
  • 构建：
make
  • 运行：
./mygame
  • 清理：
make clean

提示：按 q 退出程序（也可使用 Ctrl+C 强制结束）。

控制方式

  • 方向键：←、→ 水平移动；↑、↓ 垂直移动（持续速度模型）
  • 空格键：发射子弹（^ 符号向上移动）
  • q：退出游戏

边界约束：横向列范围为 [4, 66]；纵向行范围约为 [1, 20]。玩家以 M 字符显示。

目录结构 

Bullet.C
Bullet.h
Game.C
Game.h
Gui.C
Gui.h
Player.C
Player.h
main.C
makefile
output/

模块设计与实现细节

Gui（终端图形 / 输入封装）

文件：Gui.h, Gui.C

  • 初始化与模式设置：
    • initscr(), noecho(), cbreak(), keypad(win, true), nodelay(win, true)。
    • 关闭光标 curs_set(0)，非阻塞输入（游戏循环无需卡顿等待按键）。
  • 边框绘制：
    • 在列 4 与 66 画竖线作为左右边界，高度 20 行。
    • clear() 会先擦除窗口再重画边界，确保每帧干净刷新。
  • 输入与绘制：
    • get() 使用 wgetch(win) 读取按键；flushinp() 清空输入缓存。
    • paintat(row, col, ch) 在指定位置绘制字符并立即 wrefresh(win)。
  • 资源收尾：~Gui() 与 end() 最终调用 endwin() 恢复终端状态。

Game（游戏状态 / 主循环调度）

文件：Game.h, Game.C

  • 成员：
    • Gui gui：渲染与输入。
    • Player* pl：玩家对象指针。
    • std::list<Bullet*> bullets：子弹容器。
  • 生命周期：
    • 构造时 gui.init() 并创建玩家：pl = new Player(this)。
    • 析构时调用 gui.end()（终止 ncurses）。
  • 重要方法：
    • addBullet(r, c)：在位置 (r, c) 生成子弹并加入 bullets。
    • update()（每帧）：
      1. gui.clear() 清屏并重画边界；
      2. 读取输入 int c = gui.get()；
      3. pl->update(c) 更新玩家（处理输入、移动、发射、绘制）；
      4. 遍历 bullets 调用 update()，并对“越界”子弹执行删除与 erase。

注意：当前 update() 在 erase 后仍做一次 bi++，可能导致跳过元素（详见“已知问题”）。

Player（玩家实体）

文件：Player.h, Player.C

  • 状态：
    • 位置：size_t row, size_t col，初始为 (18, 25)。
    • 速度 / 方向：int direction（水平速度，初始 0）、int getrow（垂直速度，未显式初始化，详见“已知问题”）。
    • Game* game：回调到 Game 用于发射子弹与绘制。
  • 输入与运动模型（持续速度）：
    • KEY_LEFT/KEY_RIGHT：将 direction 递减 / 递增（按一次改变一次速度）
    • KEY_UP/KEY_DOWN：将 getrow 递减 / 递增（按一次改变一次速度）
    • space：设置发射标志，调用 game->addBullet(row, col) 生成子弹。
  • 移动与边界：
    • 每帧 col += direction; row += getrow;。
    • 触碰左右边界时夹紧并将 direction = 0；当 row > 20 时夹紧并将 getrow = 0。
    • 绘制玩家：game->paintat(row, col, 'M')。

Bullet（子弹实体）

文件：Bullet.h, Bullet.C

  • 状态：row, col 与 Game*。
  • 行为：
    • update()：若 row > 1 则 row-- 上移一行，并在当前位置绘制 '^'。
    • out()：row <= 0 视为越界（由 Game::update() 删除）。

main（时间步进驱动）

文件：main.C

  • 使用 gettimeofday 获取毫秒级时间，设定固定步长约 50ms（≈20 FPS）。
  • 主循环：
    1. 控制时间步进（若未到 50ms 就 usleep(26) 小休）；
    2. 调用 game.update() 进行一帧更新；
    3. 更新“上一帧时间戳”。

makefile（构建脚本）

文件：makefile

  • 编译器与库：g++，-lncurses 链接 ncurses。
  • 目标：mygame，依赖 main.o Gui.o Game.o Player.o Bullet.o。
  • 常用命令：make、make clean。

游戏循环与帧率

  • 固定时间步长（每帧 50ms）保证不同机器上表现一致。
  • Gui 采用非阻塞输入，避免在无按键时卡住主循环。
  • 每帧顺序：清屏 / 重画边界 → 读取输入 → 更新玩家 → 更新子弹 → 绘制刷新。

内存与资源管理

  • Game 在构造中 new Player，在运行时通过 addBullet new 子弹。
  • 子弹在 out() 为 true 时由 Game::update() delete 并 erase。
  • Gui 析构与 Game 析构中调用 endwin()，确保终端恢复。

扩展方向

  • 敌人实体与碰撞检测、得分系统、生命 / 血量。
  • 粒子 / 尾迹效果、不同子弹类型与射速。
  • 更丰富的 UI：帧率 / 得分显示、开始 / 暂停 / 结束界面。
  • 配置化边界与地图，或多关卡设计。

我们将在下一节讲解实现更多功能

快速开始 

# 构建
make

# 运行
./mygame

# 清理
make clean

发生构建问题时，请确认已安装 Xcode Command Line Tools（macOS）或系统提供的 ncurses 开发包（Linux）。

源码

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正文完
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