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#(31):贪吃蛇游戏(1) 经过前面一段时间的学习,我们已经了解到有关 Qt 相当多的知识。现在,我们将把前面所讲过的知识综合起来,开发一个贪吃蛇游戏。游戏很简单,相信大家都有见过,多多少少也都玩过。我们在实现这个贪吃蛇游戏时,会利用到事件系统、Graphics View Framework、QPainter 等相关内容,也会了解到一个游戏所具有的一些特性,比如游戏循环等,在 Qt 中如何体现出来。当然,最重要的是,通过一个相对较大的程序,学习到如何将之前的点点滴滴结合在一起。 本部分的代码出自:[http://qtcollege.co.il/developing-a-qt-snake-game/](http://qtcollege.co.il/developing-a-qt-snake-game/),但是有一些基于软件工程方面考虑的修改,例如常量放置的位置等。 前面说过,Qt 提供了自己的绘制系统,还提供了 Graphics View Framework。很明显,绘制图形和移动图形,是一个游戏的核心。对于游戏而言,将其中的每一个部分看做对象是非常合理的,也是相当有成效的。因此,我们选择 Graphics View Framework 作为核心框架。回忆一下,这个框架具有一系列面向对象的特性,能够让我们将一个个图形作为对象进行处理。同时,Graphics View Framework 的性能很好,即便是数千上万的图形也没有压力。这一点非常适合于游戏。 正如我们前面所说,Graphics View Framework 有三个主要部分: * `QGraphicsScene`:能够管理元素的非 GUI 容器; * `QGraphicsItem`:能够被添加到场景的元素; * `QGraphicsView`:能够观察场景的可视化组件视图。 对于游戏而言,我们需要一个`QGraphicsScene`,作为游戏发生的舞台;一个`QGraphicsView`,作为观察游戏舞台的组件;以及若干元素,用于表示游戏对象,比如蛇、食物以及障碍物等。 大致分析过游戏组成以及各部分的实现方式后,我们可以开始编码了。这当然是一个 GUI 工程,主窗口应该是一个`QGraphicsView`。为了以后的实现方便(比如,我们希望向工具栏添加按钮等),我们不会直接以`QGraphicsView`作为顶层窗口,而是将其添加到一个主窗口上。这里,我们不会使用 QtDesigner 进行界面设计,而是直接编码完成(**注意,我们这里的代码并不一定能够通过编译,因为会牵扯到其后几章的内容,因此,如果需要编译代码,请在全部代码讲解完毕之后进行**): ~~~ #ifndef MAINWINDOW_H #define MAINWINDOW_H #include <QMainWindow> class QGraphicsScene; class QGraphicsView; class GameController; class MainWindow : public QMainWindow { Q_OBJECT public: MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); private slots: void adjustViewSize(); private: void initScene(); void initSceneBackground(); QGraphicsScene *scene; QGraphicsView *view; GameController *game; }; #endif // MAINWINDOW_H ~~~ 在头文件中声明了`MainWindow`。构造函数除了初始化成员变量,还设置了窗口的大小,并且需要对场景进行初始化: ~~~ MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : QMainWindow(parent), scene(new QGraphicsScene(this)), view(new QGraphicsView(scene, this)), game(new GameController(*scene, this)) { setCentralWidget(view); resize(600, 600); initScene(); initSceneBackground(); QTimer::singleShot(0, this, SLOT(adjustViewSize())); } ~~~ 值得说明的是最后一行代码。`singleShot()`函数原型如下: ~~~ static void QTimer::singleShot(int msec, QObject * receiver, const char * member); ~~~ 该函数接受三个参数,简单来说,它的作用是,在 msec 毫秒之后,调用 receiver 的 member **槽函数**。在我们的代码中,第一个参数传递的是 0,也就是 0ms 之后,调用`this->adjustViewSize()`。这与直接调用`this->adjustViewSize();`有什么区别呢?如果你看文档,这一段的解释很隐晦。文档中写到:“It is very convenient to use this function because you do not need to bother with a timerEvent or create a local QTimer object”,也就是说,它的作用是方便使用,无需重写`timerEvent()`函数或者是创建一个局部的`QTimer`对象。当我们使用`QTimer::signleShot(0, ...)`的时候,实际上也是对`QTimer`的简化,而不是简单地函数调用。`QTimer`的处理是将其放到事件列表中,等到下一次事件循环开始时去调用这个函数。那么,`QTimer::signleShot(0, ...)`意思是,在下一次事件循环开始时,立刻调用指定的槽函数。在我们的例子中,我们需要在视图绘制完毕后才去改变大小(视图绘制当然是在`paintEvent()`事件中),因此我们需要在下一次事件循环中调用`adjustViewSize()`函数。这就是为什么我们需要用`QTimer`而不是直接调用`adjustViewSize()`。如果熟悉 flash,这相当于 flash 里面的`callLater()`函数。接下来看看`initScene()`和`initSceneBackground()`的代码: ~~~ void MainWindow::initScene() { scene->setSceneRect(-100, -100, 200, 200); } void MainWindow::initSceneBackground() { QPixmap bg(TILE_SIZE, TILE_SIZE); QPainter p(&bg); p.setBrush(QBrush(Qt::gray)); p.drawRect(0, 0, TILE_SIZE, TILE_SIZE); view->setBackgroundBrush(QBrush(bg)); } ~~~ `initScene()`函数设置场景的范围,是左上角在 (-100, -100),长和宽都是 200px 的矩形。默认情况下,场景是无限大的,我们代码的作用是设置了一个有限的范围。Graphics View Framework 为每一个元素维护三个不同的坐标系:场景坐标,元素自己的坐标以及其相对于父组件的坐标。除了元素在场景中的位置,其它几乎所有位置都是相对于元素坐标系的。所以,我们选择的矩形 (-100, -100, 200, 200),实际是设置了场景的坐标系。此时,如果一个元素坐标是 (-100, -100),那么它将出现在场景左上角,(100, 100) 的坐标则是在右下角。 `initSceneBackground()`函数看似很长,实际却很简单。首先我们创建一个边长`TILE_SIZE`的`QPixmap`,将其使用灰色填充矩形。我们没有设置边框颜色,默认就是黑色。然后将这个`QPixmap`作为背景画刷,铺满整个视图。 现在我们的程序看起来是这样的: [![](https://box.kancloud.cn/2015-12-29_5682325592af7.png)](http://files.devbean.net/images/2012/12/snake-scene.png) 在后面的章节中,我们将继续我们的游戏之旅。下一章,我们开始创建游戏对象。