C語(yǔ)言代碼：數(shù)字雨
在我們的日常生活中，雨水是我們經(jīng)常遇到的一種自然現(xiàn)象。有時(shí)候，我們會(huì)在雨中漫步，欣賞那美麗的雨景。然而，在計(jì)算機(jī)世界里，我們?nèi)绾斡么a來(lái)模擬這種美麗的雨景呢？本文將通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的Windows控制臺(tái)程序，來(lái)展示如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)模擬雨水下落的效果。
代碼概覽
本程序主要使用了Windows API和C語(yǔ)言。通過(guò)定義一個(gè)RAINDROP結(jié)構(gòu)體來(lái)表示雨滴，并使用數(shù)組來(lái)存儲(chǔ)一定數(shù)量的雨滴。程序的主要邏輯在main函數(shù)中實(shí)現(xiàn)，包括初始化控制臺(tái)信息、隨機(jī)設(shè)置雨滴初始位置和內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)雨滴下落過(guò)程、以及控制雨滴下落速度等。
關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)
- 結(jié)構(gòu)體使用：通過(guò)定義RAINDROP結(jié)構(gòu)體來(lái)存儲(chǔ)雨滴的x、y坐標(biāo)和字符內(nèi)容，便于后續(xù)對(duì)雨滴的操控。
- 光標(biāo)控制：使用SetConsoleCursorPosition函數(shù)來(lái)控制光標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)雨滴的顯示和移動(dòng)。
- 顏色設(shè)置：使用SetConsoleTextAttribute函數(shù)來(lái)設(shè)置文本顏色，使雨滴呈現(xiàn)綠色。
- 時(shí)間隨機(jī)性：利用rand()函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)，控制雨滴的位置和下落速度。
- 動(dòng)畫效果：通過(guò)定時(shí)器或Sleep函數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的延遲，使雨滴呈現(xiàn)連續(xù)下落的效果。
詳細(xì)實(shí)現(xiàn)
(1) 定義結(jié)構(gòu)體：
typedef struct
{
int x, y;
char ch;
} RAINDROP;定義了一個(gè)名為RAINDROP的結(jié)構(gòu)體，用于存儲(chǔ)每個(gè)雨滴的x、y坐標(biāo)和字符內(nèi)容。
(2) 初始化控制臺(tái)信息
在main函數(shù)中，首先獲取控制臺(tái)的寬度和高度，為后續(xù)的雨滴下落提供參考。
RAINDROP raindropLine[BUFFER_SIZE];
HANDLE HOUT = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);(3) 隨機(jī)設(shè)置雨滴初始位置和內(nèi)容
使用rand()函數(shù)隨機(jī)生成雨滴的初始位置和內(nèi)容。例如：raindropLine[i].x = rand() % WIDTH;。
(4) 雨滴下落過(guò)程的實(shí)現(xiàn)
在主循環(huán)中，不斷更新雨滴的位置，并利用光標(biāo)控制和顏色設(shè)置來(lái)顯示雨滴。例如：gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y); set_color(FOREGROUND_GREEN); putchar(raindropLine[i].ch);。同時(shí)，當(dāng)雨滴下落過(guò)快時(shí)，重新設(shè)置其位置，使其重新開始下落。例如：if (raindropLine[i].y > HEIGHT + RAIN_LENGTH) raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT;。
(5) 控制雨滴下落速度
通過(guò)Sleep(50)函數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的延遲，使雨滴呈現(xiàn)連續(xù)下落的效果。同時(shí)，根據(jù)不同的顯示分辨率調(diào)整雨滴的大小和下落速度。
(6) 高亮顯示雨滴
為了使雨滴更顯眼，使用FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY來(lái)設(shè)置高亮顏色。例如：set_color(FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY); putchar(raindropLine[i].ch);。
(7) 程序結(jié)束
在主循環(huán)結(jié)束后返回0，表示程序正常退出。例如：return 0;。
(8) 性能與優(yōu)化
本程序的性能主要受到控制臺(tái)刷新率和顯示分辨率的影響。為了提高程序的性能表現(xiàn)，可以嘗試以下優(yōu)化措施：使用雙緩沖技術(shù)減少屏幕刷新的次數(shù)；根據(jù)不同的顯示分辨率調(diào)整雨滴的大小和下落速度；優(yōu)化代碼邏輯和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
效果展示：
完整代碼：
#include <time.h>
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
const int BUFFER_SIZE = 100;
const int RAIN_LENGTH = 18;
typedef struct
{
int x, y;
char ch;
} RAINDROP;
RAINDROP raindropLine[BUFFER_SIZE];
HANDLE HOUT = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
void gotoxy(int x, int y)
{
COORD pos;
pos.X = x;
pos.Y = y;
SetConsoleCursorPosition(HOUT, pos);
}
void set_color(WORD wAttributes)
{
SetConsoleTextAttribute(HOUT, wAttributes);
}
int main()
{
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO info;
GetConsoleScreenBufferInfo(HOUT, &info);
int HEIGHT = info.srWindow.Bottom;
int WIDTH = info.srWindow.Right;
srand((unsigned int)time(NULL)); // 使用當(dāng)前時(shí)間作為隨機(jī)數(shù)種子
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) // 隨機(jī)設(shè)置雨滴下落的位置和內(nèi)容
{
raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; // 設(shè)置x坐標(biāo)為隨機(jī)數(shù)
raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT; // 設(shè)置y坐標(biāo)為隨機(jī)數(shù)
raindropLine[i].ch = rand() % 2 + 48; // 設(shè)置雨滴內(nèi)容為0或1的隨機(jī)數(shù)，ASCII碼48起為數(shù)字字符
}
while (true)
{
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; ++i)
{
if (raindropLine[i].y <= HEIGHT)
{
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN); // 設(shè)置雨滴顏色為綠色
putchar(raindropLine[i].ch); // 顯示雨滴內(nèi)容
}
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y - RAIN_LENGTH); // 擦除過(guò)長(zhǎng)的雨滴，將光標(biāo)移動(dòng)到上一行位置
putchar(' '); // 在當(dāng)前位置填充空白，為雨滴留出空間
raindropLine[i].y++; // 雨滴下落一行，增加y坐標(biāo)值
raindropLine[i].ch = rand() % 2 + 48; // 重新生成隨機(jī)數(shù)作為雨滴內(nèi)容，生成0或1的隨機(jī)數(shù)（ASCII碼48起為數(shù)字字符）
if (raindropLine[i].y > HEIGHT + RAIN_LENGTH) // 如果雨滴下落過(guò)快，重新設(shè)置其位置，將y坐標(biāo)設(shè)置為窗口頂部附近的位置（HEIGHT+RAIN_LENGTH）附近的值）
{
raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; // 在窗口內(nèi)隨機(jī)設(shè)置新的x坐標(biāo)值，讓雨滴重新開始下落位置的隨機(jī)分配過(guò)程
raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT; // 在窗口內(nèi)隨機(jī)設(shè)置新的y坐標(biāo)值，讓雨滴重新開始下落位置的隨機(jī)分配過(guò)程
// 如果雨滴位置仍然在窗口內(nèi)，高亮顯示，增加亮度
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // 高亮顯示，增加亮度
putchar(raindropLine[i].ch);
}
if (raindropLine[i].y <= HEIGHT) // 如果雨滴位置仍然在窗口內(nèi)，高亮顯示，增加亮度
{
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // 高亮顯示，增加亮度
putchar(raindropLine[i].ch);
}
}
Sleep(50); // 暫停一段時(shí)間，以控制動(dòng)畫的速度，這里設(shè)置為50毫秒
}
return 0; // 程序結(jié)束，返回0表示正常退出程序
}
