cocos2dx-v3.4 2048（四）：游戏逻辑的设计与实现

概述前言 2048的游戏逻辑比较简单，向四个方向移动单元格，若相邻的单元格数字相同，则合并成一个新的单元格，且数字为之前的两倍；若不同，则移动到目的方向上的首个非空位置； 当盘面没有空格，且无法移动时（即不存在两个相同的单元格相邻）游戏结束   设计 游戏逻辑的代码主要在GameLayer类中实现，包括绘制背景，管理Grid，移动事件监听和执行 #pragma once#include "cocos 前言

2048的游戏逻辑比较简单，向四个方向移动单元格，若相邻的单元格数字相同，则合并成一个新的单元格，且数字为之前的两倍；若不同，则移动到目的方向上的首个非空位置；

当盘面没有空格，且无法移动时（即不存在两个相同的单元格相邻）游戏结束

设计

游戏逻辑的代码主要在GameLayer类中实现，包括绘制背景，管理GrID，移动事件监听和执行

#pragma once#include "cocos2d.h"#include "GrID.h"USING_NS_CC;class GameLayer :	public cocos2d::Layer{public:	static GameLayer* getInstance();	virtual bool init();	virtual voID initBg();	voID initGrIDs();	voID loadGrIDs(int type);	voID clearGrIDs();	voID restartGame();	voID undoGame();	voID randGenGrID();	virtual voID onEnter() overrIDe;	virtual voID onExit() overrIDe;	bool ontouchBegan(touch *touch,Event* event);	voID ontouchmoved(touch* touch,Event* event);	voID ontouchended(touch* touch,Event* event);	GrID* _grIDs[4][4];	int _lastGrIDs[4][4];private:	CREATE_FUNC(GameLayer);	voID clearLastGrIDs();	voID saveLastGrIDs();	voID recoverLastGrIDs();	// move function	bool movetotop();	bool movetoBottom();	bool movetoRight();	bool movetoleft();	int getPreGridindex(const int direction,int row,int column);	int moveGrID(const int direction,int column,int targetRow,int targetColumn);	voID moveAndUpdate(int value,int targetColumn);	voID moveOnly(int row,int targetColumn);	voID moveAndClear(int row,int targetColumn);	bool ifOver();	Vec2 _begin;	Vec2 _end;	bool _isOver;	static GameLayer* _instance;};enum Direction{	left,RIGHT,UP,DOWN};

头文件如上，首先我们对其进行简单的分析

init,initBg 绘制背景 initGrIDs,loadGrIDs,clearGrIDs是对_grIDs数组的处理，而_grIDs数组中保存的则是单元格GrID或nullptr restartGame,undoGame 分别对应菜单的重新开始和后退按钮 randGenGrID,随机在盘面上的空格处选中一个生成初始单元格 onEnter,onExit 分别表示进入该Node和离开自动调用的函数，分别用来初始化手势监听和保存数据 ontouchBegan,ontouchmoved,ontouchended 滑动界面的三个函数 clearLastGrIDs,loadLastGrIDs,recoverLastGrIDs 显然是上一步的相关 *** 作了 movetoXXX,朝某方向移动 getPrefGridindex获取某单元格在移动方向上前一个非空单元格，用于判断两者是否可以合并消除 moveGrID,moveAndUpdate,moveOnly,moveAndClear 移动单元格的几个函数，后面详细说明 ifOver 判断游戏是否结束 _begin,_end 手指滑动屏幕时的起始位置和结束位置； _isOver 是否结束的标志 enum Direction表示移动方向的enum

1. 基本功能设计

在init函数中实现背景的绘制，即一个大背景和4x4个小的单元格背景， 均使用Layercolor类完成

bool GameLayer::init(){	do{		CC_BREAK_IF(!Layer::init());		this->setContentSize(Size(300,300));		this->setposition(10,65);		initBg();	}while(0);	return true;}voID GameLayer::initBg(){	// init the rand seed	struct timeval Now;	gettimeofday(&Now,NulL);	srand((unsigned int)(Now.tv_sec * 1000 + Now.tv_usec / 1000));	auto bg = Layercolor::create(color4B(186,172,159,255),300,300);	this->addChild(bg);	for(int i = 0; i < 4; i++)	{		for(int j = 0; j < 4; j++)		{			auto cellBg = Layercolor::create(color4B(213,205,194,65,65);			cellBg->setposition(73 * j + 8,73 * i + 8);			this->addChild(cellBg);		}	}	//first start,recover the stat from the locord file	loadGrIDs(UserDefault::getInstance()->getIntegerForKey("type"));}

代码比较简单，看一下里面的随机数种子设置，使用当前的时间作为随机数种子，对于cocos2dx的随机数使用可以参考http://www.jb51.cc/article/p-pjaqlsif-bem.html

2. _grIDs数组 *** 作

_grIDs数组存放了4x4盘面上的对象，有数字的GrID对象和无数字的nullptr， 从前面的头文件也可以看出，这里主要有三个函数与数组相关

initGrIDs: 即初始化数组，将数组的内容全部设置为nullptr， 在首次运行游戏和重新开始的时候需要调用该函数 loadGrIDs： 从存储状态的文件中恢复之前的游戏格局，如每次启动游戏时或切换游戏模式时首先调用的就是loadGrIDs函数，只有存储文件中不包含该模式的故有格局时才会调用initGrIDs函数 clearGrIDs：清理_grIDs数组，释放所有对象

从上面的initGrIDs函数中可以看出，initGrIDs的处理功能有 初始数组， 清零LastGrIDs， 在盘面上随机生成两个单元格，这也是游戏起始时需要完成的工作

voID GameLayer::initGrIDs(){	for(int row = 0; row < 4; row++)	{		for(int column = 0; column < 4; column++)		{			_grIDs[row][column] = nullptr;		}	}	clearLastGrIDs();	randGenGrID();	randGenGrID();}

loadGrIDs函数其实也包括了加载lastGirds数组，即从存储文件中恢复之前的游戏状态，包括当前的游戏格局（_grIDs[][]）,其一步状态(_lastGrIDs[][])， 当然还有分数最高分，只不过这些放在了各自的类函数中实现了

简单分析一下上面流程，首先是判断存储状态是否存在，不存在时直接调用initGrIDs来初始化游戏状态；否则从文件中恢复

voID GameLayer::loadGrIDs(int type){	_isOver = false;	auto f = UserDefault::getInstance();	if(!f->isXMLfileExist() || !f->getBoolForKey(Value(type).asstring().append("exits").c_str(),false))		return initGrIDs();		int value = 0;	for(int i = 0; i < 4; i++)	{		for(int j = 0; j < 4; j++)		{			value = f->getIntegerForKey(Value(type*3).asstring().append(Value(100+i*4+j).asstring()).c_str());			if(value == -1)				_grIDs[i][j] = nullptr;			else			{				_grIDs[i][j] = GrID::create();				_grIDs[i][j]->initValue(value,i,j);				this->addChild(_grIDs[i][j]);			}			_lastGrIDs[i][j] = f->getIntegerForKey(Value(type*3).asstring().append(Value(i*4+j).asstring()).c_str());		}	}}

清除数组对象函数，当数组单元内容非空时，移除并设置为空即可

voID GameLayer::clearGrIDs(){	for(int row = 0; row < 4; row++)	{		for(int column = 0; column < 4; column++)		{			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				_grIDs[row][column]->removeFromParent();			_grIDs[row][column] = nullptr;		}	}}

下面看一下重新开始游戏的函数，当新开局一次游戏时，初始化各种变量，并在盘面上新增两个单元格

voID GameLayer::restartGame(){	_isOver = false;	Gametool::getInstance()->resetscore();	clearGrIDs();	clearLastGrIDs();	randGenGrID();	randGenGrID();}

3. _lastGrIDs数组 *** 作

_lastGrIDs是保存上一步布局状态的int数组，其中的内容为-1， -2， 或者grIDs->getValue()值（>=0)

#define EMPTY -1 // 表示lastGrIDs中保存的是上次的布局#define DOUBLE_EMPTY -2 // 表示_lastGrIDs中保存的是初始化的结果

首先我们看一下初始函数clearLastGrIDs,取名不怎么贴切，当时编码时直接考虑的是将_lastGrIDs数组置空，设置为初始状态… 代码如下，比较容易理解；这里需要说明的是EMPTY和DOUBLE_EMPTY之间的区别，当盘面的某个单元格为空时，保存的是EMPTY或者DOUBLE_EMPTY,其中前者表示_lastGrIDs中存放有效信息，即上一步的状态，而后者则表示_lastGrIDs中的内容为初始值，没有意义；

简单来说，开始一局游戏时，_lastGrIDs中的信息无效，点击undo无效；当至少移动一次之后，_lastGrIDs信息有效了，因此点击undo后恢复到之前的游戏状态

voID GameLayer::clearLastGrIDs(){	for(int row = 0; row < 4; row++)	{		for(int column = 0; column < 4; column++)		{			_lastGrIDs[row][column] = DOUBLE_EMPTY;		}	}}

当移动了当前的单元格之后，就需要保存之前的游戏状态，其函数代码如下， 这里需要确定只有移动了单元格的时候才能更新_lastGrIDs，且只执行一次， 因此前面的if语句必不可少；然后就是调用该函数的时机，在滑动屏幕之后，实现移动单元格之前调用， 查看代码会发现在MoveOnly和MoveAndClear函数中调用，而且还是首行调用

voID GameLayer::saveLastGrIDs(){	if(++isMove != 1)		return;	for(int row = 0; row < 4; row++)	{		for(int column = 0; column < 4; column++)		{			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				_lastGrIDs[row][column] = _grIDs[row][column]->getscoreValue();			else				_lastGrIDs[row][column] = EMPTY;		}	}}

保存后就是恢复之前的状态了，当然是在菜单的undo点击后的触发事件了，代码如下

voID GameLayer::recoverLastGrIDs(){	for(int row = 0; row < 4; row++)	{		for(int column = 0; column < 4; column++)		{			if(_lastGrIDs[row][column]  > EMPTY)			{				_grIDs[row][column] = GrID::create();				_grIDs[row][column]->initValue(_lastGrIDs[row][column],row,column);				this->addChild(_grIDs[row][column]);			}			else				_grIDs[row][column] = nullptr;		}	}}

在这里再看一下undoGame的代码，仅当_lastGrIDs信息有效时才能恢复到之前的状态，该函数处理两件事，显示清除当前的_grIDs数组对象，然后恢复之前的状态

voID GameLayer::undoGame(){	if(_lastGrIDs[0][0] != DOUBLE_EMPTY) 	{		clearGrIDs();		recoverLastGrIDs();	}}

4. 注册滑动监听事件

当手指在屏幕滑动时调用相关的函数如何实现？本小节则主要对这方面进行说明

EventListenertouchOneByOne是我们主要使用的类，首先是注册相关事件，在onEnter函数中实现，该类有三个函数指针ontouchBegan,ontouchended

voID GameLayer::onEnter(){	Layer::onEnter();	auto Listener = EventListenertouchOneByOne::create();	Listener->setSwallowtouches(true);	Listener->ontouchBegan = CC_CALLBACK_2(GameLayer::ontouchBegan,this);	Listener->ontouchmoved = CC_CALLBACK_2(GameLayer::ontouchmoved,this);	Listener->ontouchended = CC_CALLBACK_2(GameLayer::ontouchended,this);	_eventdispatcher->addEventListenerWithSceneGraPHPriority(Listener,this);}

4.1 ontouchBegan函数

ontouchBegan表示刚开始触摸屏幕时调用，会返回一个bool型变量，为false时该次触摸结束；为true时继续，也是后续调用ontouchmoved和ontouchended的前提

bool GameLayer::ontouchBegan(touch* touch,Event* event){	if(_isOver)//if game over,then restart the game	{		auto fail = this->getChildByname("fail");		fail->setVisible(false);		restartGame();		return false;	}	_begin = touch->getLocation();	auto rect = Rect(this->getposition().x,this->getposition().y,this->getContentSize().wIDth,this->getContentSize().height);	return rect.containsPoint(_begin); // means only touch the game Box,then response}

以上代码中，我们首先查看ontouchBegan,第一步获得触摸点的坐标 _begin = touch->getLocation(); ，然后判断该坐标是否在盘面内，即表示只有在盘面内滑动才有效，这里的判断方法是调用Rect的containPoint函数，实际上使用下面的代码可以直接实现相同的功能。

bool GameLayer::ontouchBegan(touch* touch,then restart the game	{		auto fail = this->getChildByname("fail");		fail->setVisible(false);		restartGame();		return false;	}	return this->getBoundingBox().containsPoint(_begin); // means only touch the game Box,then response}

4.2 ontouchmoved函数

这个函数更多的使用在拖拽某个对象的时候使用，如拖动某个单元，使其跟随手指的移动而移动，即一个动态改变对象坐标的过程，当然本游戏中并没有涉及到这一块，因此查看代码的时候会看到函数体是空的，其实在代码中，完全可以不写该函数的

这里我贴一下cocos例子中的函数代码，实现了一个动态修改对象坐标的功能

voID TestController::ontouchmoved(touch* touch,Event  *event){    auto touchLocation = touch->getLocation();        float nMoveY = touchLocation.y - _beginPos.y;    auto curPos  = _itemmenu->getposition();    auto nextPos = Vec2(curPos.x,curPos.y + nMoveY);    if (nextPos.y < 0.0f)    {        _itemmenu->setposition(Vec2::ZERO);        return;    }    if (nextPos.y > ((g_testCount + 1)* liNE_SPACE - VisibleRect::getVisibleRect().size.height))    {        _itemmenu->setposition(0,((g_testCount + 1)* liNE_SPACE - VisibleRect::getVisibleRect().size.height));        return;    }    _itemmenu->setposition(nextPos);    _beginPos = touchLocation;    s_tCurPos   = nextPos;}

4.3 ontouchended函数

手指离开屏幕后调用的函数，这里当进入该函数后，就需要判断调用相应的移动方向函数了(movetoXXX)，代码容易理解，直接贴出,加了一个防误触发判断机制，当手指滑动距离过小时，不响应

voID GameLayer::ontouchended(touch* touch,Event* event){	_end = touch->getLocation();	auto value = _end - _begin;	if(abs(value.x) > abs(value.y)) // left or right move	{		if(value.x - 5 > 0) // to right			movetoRight();		//else if(value.x + 5 < 0) // to left		else if(value.x + 5 < 0)			movetoleft();		else			return;	}	else	{		if(value.y - 5 > 0) // to up			movetotop();		else if(value.y + 5 < 0)			movetoBottom();		else			return;	}	if(isMove > 0) // if moved,then add a new GrID item		randGenGrID();	// judge if game over	_isOver = ifOver();}

5. 移动单元格

移动单元格可以说是2048的主要逻辑算法体现所在了，这里以向右移动为代表进行详细说明，下图中由图一向右移动为图二的状态

向右移动，即每一行的单元格“尽可能”的向右移动，因此我们以行为单位进行判断，在某一行的判断逻辑为：

1. 选择最右的非空单元格 ---》

2. 找到该单元格紧临的非空单元格 ---》

3. 判断两者是否可以消除 -----》

4.1 可以则合并两个单元格，返回前一个单元格索引 –1

4.2 不可以则将该单元格”尽可能”的右移，并返回前一个单元格的索引

5. 执行步骤2

这里查看movetoRight代码如下

bool GameLayer::movetoRight(){	auto target = 3;	auto preColumn = 0;	for(int row = 0; row < 4; row ++)	{		target = 3;		for(int column = 3; column >= 0; column --)		{			if(_grIDs[row][column] == nullptr)				continue;			preColumn = moveGrID(Direction::left,column,target);			if(preColumn == ERRORINDEX)				break;			target--;		}	}	return isMove>0;}

该函数内部直接调用了moveGrID函数，而moveGrID就实现了单元格的移动，并且返回下一个开始判断的位置,到这里再看上面的代码，preColumn有半毛钱的用… 改改改，新的代码如下：

bool GameLayer::movetoRight(){	auto target = 3;	for(int row = 0; row < 4; row ++)	{		target = 3;		for(int column = 3; column >= 0; column --)		{			if(_grIDs[row][column] == nullptr)				continue;			column = moveGrID(Direction::left,target);			if(column == ERRORINDEX)				break;			target--;		}	}	return isMove>0;}

ok，更新上面的代码，接着研究moveGrID函数，该函数实现将_grIDs[row][column]移动到_grIDs[row][target]的位置上

moveGrID函数逻辑为：

首先获取前一个非空单元格的索引,即调用 getPreGridindex函数 获得该单元格的坐标preRow,preCol,这里主要是switch语句中的代码实现 判断两个单元格是否可以合并，可以则合并单元格，并调用相关的特效函数；否则仅移动_grIDs[row][column] 返回下一个判断的索引值

// move the grID to target place and return the pre_grID indexint GameLayer::moveGrID(const int direction,int targetColumn){	int addscore = 0;	int preColumnorRow = getPreGridindex(direction,column);	if(preColumnorRow == ERRORINDEX)	{		moveOnly(row,targetRow,targetColumn);		return ERRORINDEX;	}	int preRow,preCol;	int tag = -1;	switch(direction)	{	case Direction::left:		tag = 1;	case Direction::RIGHT:		preRow = row;		preCol = preColumnorRow;		break;	case Direction::DOWN:		tag = 1;	case Direction::UP:		preRow = preColumnorRow;		preCol = column;		break;	}	if(_grIDs[row][column]->compareto(_grIDs[preRow][preCol])) // can merge two number	{		auto value = _grIDs[row][column]->getscoreValue();		moveAndClear(row,targetColumn);		moveAndClear(preRow,targetColumn);		moveAndUpdate(++value,targetColumn);		Gametool::getInstance()->updatescore(pow(2,++value));		return preColumnorRow;	}	moveOnly(row,targetColumn);	return preColumnorRow + tag;}

下面则分析getPreGridindex函数，获得前一个非空单元格的索引值，在向右移动的示例中，也就是获得目标单元格左边非空单元格的column值，所以代码如下

#define ERRORINDEX -1int GameLayer::getPreGridindex(const int direction,int column){	switch(direction)	{	case Direction::left:		while(--column >= 0)			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				return column;		break;	case Direction::RIGHT:		while(++column <= 3)			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				return column;		break;	case Direction::UP:		while(++row <= 3)			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				return row;		break;	case Direction::DOWN:		while(--row >= 0)			if(_grIDs[row][column] != nullptr)				return row;		break;	}	return ERRORINDEX;}

接着就是 moveGrID中调用的移动函数了，其中 moveOnly是单纯的移动单元格到目的地

voID GameLayer::moveOnly(int row,int targetColumn){	if(row == targetRow && column == targetColumn)		return;	saveLastGrIDs(); //save current _grIDs state in _lastGrIDs[][]	//auto action = Moveto::create(0.1f,Vec2(73*targetColumn + 8,73*targetRow+ 8));	_grIDs[row][column]->moveOnly(targetRow,targetColumn);	_grIDs[targetRow][targetColumn] = _grIDs[row][column];	_grIDs[row][column] = nullptr;}

moveAndClear,moveAndUpdate函数则是移动合并，直接调用grID对应的函数即可，这里也体现了之前设计grID将所有的动画封装到该类中的优越性了

voID GameLayer::moveAndUpdate(int value,int targetColumn){	auto temp = GrID::create();	temp->initValue(value,targetColumn);	_grIDs[targetRow][targetColumn] = temp;	this->addChild(_grIDs[targetRow][targetColumn]);	temp->moveAndUpdate();}voID GameLayer::moveAndClear(int row,int targetColumn){	saveLastGrIDs();	_grIDs[row][column]->moveAndClear(targetRow,targetColumn);	_grIDs[row][column] = nullptr;}

小结

到这里，2048的主逻辑判断已经讲述完毕，单元格的移动合并判断是整个游戏中的难点了，上面的设计中也算是较为清晰的描述了整个过程，具体的项目工程可以参考： https://github.com/liuyueyi/2048 若测试有BUG欢迎指针

后面剩下的就是保存数据到文件，音乐，androID编译，加广告几个附属功能的介绍了，当然在代码中其实也没有实现….. 后面再看啥时候补全-.-||

总结

以上是内存溢出为你收集整理的cocos2dx-v3.4 2048（四）：游戏逻辑的设计与实现全部内容，希望文章能够帮你解决cocos2dx-v3.4 2048（四）：游戏逻辑的设计与实现所遇到的程序开发问题。

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