使用PyGame的蛇游戏

# game.py - 3/22/2013

import pygame, sys, os
from pygame.locals import *
from classes import *


def main():
    pygame.init()
    pygame.display.set_caption('PyGame Snake')

    window = pygame.display.set_mode((480, 480))
    screen = pygame.display.get_surface()
    clock = pygame.time.Clock()
    font = pygame.font.Font('freesansbold.ttf', 20)

    game = SnakeGame(window, screen, clock, font)

    while game.run(pygame.event.get()):
        pass

    pygame.quit()
    sys.exit()


if __name__ == '__main__':
    main()

#1 楼

1.简介

考虑到这是您用PyGame编写的第一个程序，总体来说还不错。我在下面发表了很多评论，但请不要太在意这个答案的长度：关于这段长度的代码，总是有很多话要说。

2。游戏设计问题


游戏可以执行一些说明。我必须查看源代码才能看到需要使用WASD进行移动。另外，您也可以允许玩家也使用箭头键（玩家可以尝试使用这些自然键）。

您使用FPS（每秒帧数）来控制蛇的速度。此设计决定使您以与蛇移动相同的频率来处理游戏中的所有内容。每秒的概念帧和每秒移动的蛇的速度是不同的，因此最好将它们分开。

目前游戏中除了蛇没有其他东西，所以您可以逃脱有了这个。但是，一旦添加了需要以不同速度进行动画处理的其他游戏元素，您就会遇到这种困难。最好在事情还很简单的时候就做好这项工作。

请参阅第5节，以解决此问题的一种方法。

蛇！
新游戏开始时，食物位置不会重置。 （这可能会导致蛇在游戏开始时与食物重叠。）
在游戏过程中不会得出比分。

3。主要评论



collidesWithSelf的文档字符串如下所示：

"""
# Because of the way new pieces are added when the snake grows, eating a
# new food block could cause the snake to die if it's in a certain position. 
# So instead of checking if any of the spots have two pieces at once, the new
# algorithm only checks if the position of the head piece contains more than one block.

for p in self.pieces:
    if len(self.pieces) - len([c for c in self.pieces if c != p]) > 1: return True
return False
"""

docstring。文档字符串的目的是向试图使用该方法的程序员解释方法的接口。但是在这里，您需要自己了解一下此功能的历史以及为什么要按原样实现它。这些注释正确地属于注释。

您在此功能中遇到问题的原因是蛇的生长不正确。在grow()方法中，您将在与蛇当前运动相反的方向上生长一个新的尾段。但这会导致蛇自相交。

“蛇”游戏起作用的通常方式是，当蛇吃一些食物时，它不会立即长出新的尾巴。相反，它会等到下一次移动，然后在原来的旧尾巴位置上增加一个新的尾巴段。这很容易实现，方法是在蛇每次进食时都增加一个计数器：

def grow(self):
    self.growth_pending += 1

然后递减计数器而不是删除尾段：

if self.growth_pending > 0:
    self.growth_pending -= 1
else:
    # Remove tail
    self.pieces.pop()

这避免了自相交，因此这使您可以使用原始方法来实现碰撞操作。但是，您可能会考虑使用这种更简单的方法：

it = iter(self.pieces)
head = next(it)
return head in it

您用1到4之间的数字表示方向。很难记住哪个方向，所以容易出错，将1在代码的一部分中视为“向上”，而在另一部分中将其视为“向下”。如果使用名称DIRECTION_UP等，则您犯此错误的可能性将大大降低。创建这些名称很麻烦：为什么不使用它们？

（但请参见下面的3.4，以获得更好的建议。）看起来很狡猾，因为在一系列测试的末尾没有else:。 1到4。当然，您希望设计程序时不会发生这种情况。因此，您可以通过像下面这样重写代码来使内容清晰明了：
为什么不使用一个从1到4的数字来表示一个方向（很难记住哪个是哪个方向），为什么不使用一个对（δx，δy）呢？例如，您可以编写：

head = ()
if self.direction == 1: head = (headX, headY - 1)
elif self.direction == 2: head = (headX, headY + 1)
elif self.direction == 3: head = (headX - 1, headY)
elif self.direction == 4: head = (headX + 1, headY)

这将为您节省大量的self.direction测试。例如，您可以像上面这样重写我提供的代码：

if   self.direction == DIRECTION_UP:    head = (headX, headY - 1)
elif self.direction == DIRECTION_DOWN:  head = (headX, headY + 1)
elif self.direction == DIRECTION_LEFT:  head = (headX - 1, headY)
elif self.direction == DIRECTION_RIGHT: head = (headX + 1, headY)
else: raise RuntimeError("Bad direction: {}".format(self.direction))

类似地，而不是对输入进行一堆if ... elif ...测试：

DIRECTION_UP    =  0, -1
DIRECTION_DOWN  =  0,  1
DIRECTION_LEFT  = -1,  0
DIRECTION_RIGHT =  1,  0

您可以找到一个将键映射到方向的查找表：

old_head = self.getHead()
new_head = old_head[0] + self.direction[0], old_head[1] + self.direction[1]

，然后测试变为：

if   e.key == K_w: self.nextDirection = 1
elif e.key == K_s: self.nextDirection = 2
elif e.key == K_a: self.nextDirection = 3
elif e.key == K_d: self.nextDirection = 4

您检查与游戏区域边缘的碰撞是否是这样的：

# Input mapping
KEY_DIRECTION = {
    K_w: DIRECTION_UP,    K_UP:    DIRECTION_UP,   
    K_s: DIRECTION_DOWN,  K_DOWN:  DIRECTION_DOWN, 
    K_a: DIRECTION_LEFT,  K_LEFT:  DIRECTION_LEFT, 
    K_d: DIRECTION_RIGHT, K_RIGHT: DIRECTION_RIGHT,
}

但是PyGame使用if .. elif ...方法定义了Rect类，因此您可以在collidepoint中设置如下矩形：

if e.key in KEY_DIRECTION:
    self.next_direction = KEY_DIRECTION[e.key]

，然后像这样测试碰撞：

(hx, hy) = self.snake.getHead()
if hx < 1 or hy < 1 or hx > self.sizeX or hy > self.sizeY:

您从1开始对坐标进行编号，这会给您带来一些困难。例如，您必须从每个坐标中减去1，然后再将其传递给SnakeGame.__init__。如果您的坐标从0开始，则不必这样做。

您的许多代码都处理以对（x，y）表示的位置或向量。这意味着每次处理一个位置时，都必须将其分解为x和y坐标，处理这些坐标，然后将结果重新组合为新的对。例如：

self.world = Rect(1, 1, 21, 21)

您可以通过制作一个表示位置和向量的类来简化此代码。遗憾的是，PyGame没有提供此类，但是您可以轻松地在网络上找到许多实现，也可以自己编写一个实现：

if not self.world.collidepoint(self.snake.getHead()):

现在您可以编写：

(headX, headY) = self.getHead()
if self.direction == 1: head = (headX, headY - 1)

并进行许多其他简化。 （有关pygame.draw.rect类的更多方法，请参见第5节。）


4。次要评论


Python样式指南（PEP8）表示方法名称应“使用函数命名规则：小写字母，必要时用下划线分隔单词，以提高可读性”。因此，您应该考虑将Vector重命名为collidesWithSelf，依此类推。 （您没有义务遵循PEP8，但是它使其他Python程序员可以更轻松地阅读您的代码。）
将代码组织到文件collides_with_self和game.py中似乎不是出于任何原则，含糊不清的名字classes.py证实了这一点。对于这样的小型游戏，我认为将所有代码放在一个文件中不会丢失任何内容。 （如果它增长到了要拆分的程度，显然要做的就是将classes.py类放在其自己的模块中。）
对我来说，不清楚从分离游戏初始化中得到什么编码到Snake和main中。为什么不将所有初始化都放在后者中呢？
SnakeGame.__init__的末尾不需要sys.exit()：Python结束运行程序后会自动退出。添加此行只会使您很难从交互式解释器测试您的程序，因为当您退出游戏时，它也会退出交互式解释器。

在很多地方都有不必要的括号。像这样的行：

class Vector(tuple):
    def __add__(self, other): return Vector(v + w for v, w in zip(self, other))

可以这样写：

new_head = self.getHead() + self.direction

，因为逗号比分配中的赋值更紧密蟒蛇。 “好像您懂语言一样编程”！

main拼写错误。 （这就是为什么您不使用它的原因吗？）

您使用排长队来代表蛇，这是一个很好的方法。但是，您可以使用Python列表实现队列。这里的麻烦在于，Python列表可以有效地在结尾处添加和删除元素，但不能在一开始就有效。特别是操作

(headX, headY) = self.getHead()

需要的时间与DIRECTON_DOWN的长度成正比。 （您可以查询Python Wiki上的TimeComplexity页面，以查看内置Python数据结构上操作的时间复杂性。）在这里这没什么大不了的，因为蛇永远不会变长，但是值得实践在考虑算法的复杂性时。

要实现有效的队列，请使用self.pieces。


该行：

headX, headY = self.getHead()

可以重写：

self.pieces.insert(0, head)

因为负列表索引从列表的末尾开始倒数。


而不是进行除法并将结果强制为整数：

return self.pieces[len(self.pieces) - 1]

使用Python的地板除法运算：

return self.pieces[-1]

5。修改后的代码

此代码解决了上面的注释，并提供了一些其他改进供您发现。

int(width / self.sizeX)