项目简介 (Introduction)

这是一个基于 C++ 和 ncurses 库开发的终端海战游戏。本项目不仅是一个简单的游戏，更是一个面向对象编程 (OOP) 的教学案例。它展示了如何使用 C++ 构建一个具有完整生命周期、即时渲染和交互逻辑的系统。

核心特性：

• 面向对象设计: 充分利用继承 (Inheritance) 和多态 (Polymorphism) 管理游戏实体。
• 内存管理: 使用智能指针 (std::unique_ptr) 自动管理对象生命周期，杜绝内存泄漏。
• 即时渲染: 使用 ncurses 库实现终端下的高性能字符绘图。
• 游戏架构: 经典的 Input -> Update -> Render 游戏循环模式。

Github仓库：https://github.com/ty-yqs/Cpp-Terminal-Naval-War-Game
源码下载：https://github.com/ty-yqs/Cpp-Terminal-Naval-War-Game/archive/refs/heads/main.zip

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项目结构 (Project Structure)

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├── Makefile            # 自动化编译脚本
├── README.md           # 项目文档
├── ClassDiagram.md     # 类图设计文档
├── main.cpp            # 程序入口
├── game.h/cpp          # 游戏核心控制器 (上帝类)
├── world.h/cpp         # 地图与环境数据
├── renderer.h/cpp      # 负责屏幕绘制 (ncurses 封装)
├── input_manager.h/cpp # 输入处理
├── entity.h/cpp        # 所有物体的基类
├── ship.h/cpp          # 飞船基类 (继承自 Entity)
├── player_ship.h/cpp   # 玩家飞船 (继承自 Ship)
├── enemy_ship.h/cpp    # 敌人飞船 (继承自 Ship)
├── projectile.h/cpp    # 子弹/导弹 (继承自 Entity)
└── pickup.h/cpp        # 掉落道具 (继承自 Entity)

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环境准备与安装 (Prerequisites)

macOS

macOS 通常预装了 ncurses 库。你需要安装编译器：

xcode-select --install

Linux (Ubuntu/Debian)

需要安装 ncurses 开发库：

sudo apt-get update
sudo apt-get install libncurses5-dev libncursesw5-dev g++ make

Windows

Windows 原生不支持 ncurses。推荐使用 WSL (Windows Subsystem for Linux) 安装 Ubuntu 子系统，然后按照 Linux 步骤操作。

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编译与运行 (Build & Run)

本项目使用 Makefile 管理编译过程，自动处理依赖关系。

# 1. 编译项目
make

# 2. 运行游戏
./game

# 3. 清理编译产生的临时文件 (.o 文件)
make clean

Makefile 原理解析:

• clang++ -std=c++17: 指定使用 C++17 标准。
• -lncurses: 链接 ncurses 库，这是绘图的关键。
• -o game: 输出可执行文件名为 game。

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从零开始：构建教程 (Step-by-Step Guide)

如果你想亲手重写这个项目，请遵循以下逻辑路径：

第一阶段：基础架构

1. 创建 main.cpp: 它是程序的入口，只负责实例化 Game 对象并调用 runLoop()。
2. 设计 Game 类:
   • 这是游戏的“大脑”。
   • 实现 runLoop()：一个 while(running) 循环。
   • 在循环中依次调用 handleInput(), update(), render()。
   • 控制帧率：使用 usleep 或 std::this_thread::sleep_for 防止 CPU 占用过高。

第二阶段：显示系统 (Renderer)

1. 引入 ncurses: 在 Renderer 构造函数中调用 initscr(), noecho(), curs_set(0) 等初始化函数。
2. 封装绘图: 不要直接在游戏逻辑里写 mvaddch。
   • 写一个 drawEntity(const Entity& e) 函数。
   • 难点: 如何支持多行字符？(如轰炸机)。
   • 解法: 使用 stringstream 按 \n 分割字符串，逐行绘制。

第三阶段：实体系统 (Entity Hierarchy)

这是 OOP 的核心。

1. Entity (基类):
   • 属性: row, col, glyph (显示字符), color。
   • 方法: virtual void update() = 0; (纯虚函数，强制子类实现)。
2. Ship (战斗单位):
   • 继承自 Entity。
   • 新增: hp (血量), spawnProjectile() (发射子弹)。
   • 设计模式: 飞船发射子弹时，不能直接把子弹加到 Game 的列表里（因为 Ship 不知道 Game 的存在）。
   • 解法: Ship 将子弹存入自己的 newProjectiles_ 队列，Game 在每帧结束时提取它们。

第四阶段：游戏逻辑实现

1. 玩家控制 (PlayerShip):
   • 在 handleInput 中根据 InputState 修改 row/col。
   • 实现边界检查：不能飞出屏幕。
2. 敌人 AI (EnemyShip):
   • 使用 rand() 决定移动方向。
   • 使用计时器 (timer) 控制移动频率（例如每 10 帧移动一次），避免移动太快。
3. 碰撞检测 (Game::checkCollisions):
   • 双重循环遍历：Projectiles vs Enemies，Player vs Enemies。
   • 如果坐标重叠 (r1==r2 && c1==c2)，则判定命中，扣血并标记死亡。

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核心类详细说明 (Class Details)

Entity (entity.h/cpp)

• 定位: 抽象基类。
• 关键点: 使用 std::string 存储 glyph_ 而不是 char，这使得我们可以轻松实现像轰炸机那样复杂的图形。

Game (game.h/cpp)

• 定位: 中央控制器。
• 容器管理:

  std::unique_ptr
  <PlayerShip> player_;
  std::vector<std::unique_ptr<EnemyShip>> enemies_;
  std::vector<std::unique_ptr<Projectile>> projectiles_;

  使用 vector + unique_ptr 是现代 C++ 管理对象集合的最佳实践，当对象从 vector 移除时，内存自动释放。

InputManager (input_manager.h/cpp)

• 定位: 输入抽象层。
• 设计: 将 ncurses 的原始键值 (如 KEY_UP, 104) 转换为游戏语义 (dRow = -1, fireShell = true)。这样如果以后想改键位，只需改这一个文件。

Renderer (renderer.h/cpp)

• 定位: 视图层。
• 多行渲染实现:

  void drawEntity(...) {
      stringstream ss(entity.getGlyph());
      string line;
      int r = entity.getRow();
      while(getline(ss, line)) {
          mvaddstr(r++, entity.getCol(), line.c_str());
      }
  }

  这段代码让我们可以给实体设置 “^\n=\nV” 这样的字符串，它会自动被画成 3 行。

PlayerShip (player_ship.h/cpp)

• 动态外观: 在 handleInput 中，根据移动方向 (dRow) 实时修改 glyph_，实现飞船转向的视觉效果。

EnemyShip (enemy_ship.h/cpp)

• 工厂模式雏形: 构造函数根据 EnemyType 枚举初始化不同的属性（血量、颜色、符号），这是一种简单的工厂模式实现。

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类图 (Class Diagram)