从0到1实现基于C++的小游戏(Man100):从过程式到面向对象的华丽蜕变

本文将带你完整经历一个由C语言小游戏转变为改用C++编程实现面向对象重构的全过程,内含完整源码和设计思路!

一、 前言:为什么选择这个项目?

作为一名C++开发者,我相信很多人都经历过这样的困惑:“学了C++语法,但不知道如何在实际项目中应用面向对象思想”。今天,我将通过一个完整的游戏项目——Man100,带你体验从过程式编程到面向对象设计的华丽蜕变。

本文不仅会分享完整的实现代码,还会深入讲解设计决策背后的思考过程,绝对是C++初学者和进阶开发者不可错过的实战教程!

(或者我相信有些小伙伴是想找一个C++小游戏,并且能拿来直接用的来完成学校的某些课程设计,哈哈那我只能说拿去吧你!或者对于本科生找工作如果你实在简历上没得项目可写,拿这个占一下地方也是有点用的。文内有项目下载链接)

二、 项目概览

Man100是一个经典的平台跳跃游戏,玩家需要控制角色在不断上升的平台间跳跃生存。最初版本使用C语言编写,现在我将用C++进行面向对象重构,链接中给出的项目也是已经用C++编写后的代码,如果想要改写前的由C语言编写的源码可以私信我。

运行效果

在这里插入图片描述

开源地址点击获取完整项目(如果你没开通会员也可到文末找到GitHub链接,同样提供完整代码)

三、 重构前后对比

重构前(C语言过程式)

// 杂乱全局变量
int boardXs[100];
int boardY = 300;
int manX, manY;

// 分散的函数
void gameInit() { /* 初始化逻辑 */ }
void gamePaint() { /* 渲染逻辑 */ }
void gameInterval() { /* 游戏逻辑 */ }

重构后(C++面向对象)

// 清晰的类结构
class GameFrame;        // 游戏主控制器
class GameElement;      // 游戏元素基类
class Player : public GameElement;     // 玩家类
class Platform : public GameElement;   // 平台类

四、 架构设计:面向对象的艺术

1. 类体系设计

在这里插入图片描述

2. 流程图设计

在这里插入图片描述

3. 关键设计决策

策略1:组合优于继承
class GameFrame {
private:
    vector<GameElement*> elements;  // 组合管理所有游戏元素
    Player* player;                 // 特殊对待玩家对象
};
策略2:多态实现扩展性
class GameElement {
public:
    virtual void update() = 0;  // 纯虚函数,强制子类实现
    virtual void render() = 0;
};

class Player : public GameElement {
    void update() override {
        // 玩家特有的更新逻辑
        if (!isOnPlatform) velocityY += 2; // 重力
        x += velocityX; y += velocityY;
    }
};

五、 核心技术实现

1. 游戏循环架构

void GameFrame::run() {
    while (isRunning) {
        handleInput();      // 输入处理
        updateGame();       // 状态更新
        checkCollisions();  // 碰撞检测
        updateScore();      // 分数更新
        render();           // 渲染显示
        Sleep(interval);    // 帧率控制
    }
}

2. 精确碰撞检测

bool GameElement::checkCollision(const GameElement& other) const {
    return !(x + width < other.x ||
             y + height < other.y ||
             other.x + other.width < x ||
             other.y + other.height < y);
}

3. 智能输入处理

void GameFrame::handleInput() {
    // 使用GetAsyncKeyState实现流畅控制
    if (GetAsyncKeyState(VK_LEFT) & 0x8000) {
        player->setMovingLeft(true);
    }
    // ... 其他按键处理
}

六、 性能优化技巧

1. 内存管理优化

// RAII原则管理资源
GameFrame::~GameFrame() {
    for (auto elem : elements) delete elem;
    delete player;
}

2. 渲染性能提升

void GameFrame::render() {
    BeginBatchDraw();  // 开启双缓冲
    cleardevice();
    // ... 渲染逻辑
    EndBatchDraw();    // 结束双缓冲,减少闪烁
}

七、 游戏特色功能

1. 动态分数系统

void GameFrame::updateScore() {
    if (frameCount % 20 == 0) { // 每秒10分
        score += 10;
    }
}

2. 智能平台生成

// 确保玩家初始位置安全
void GameFrame::forcePlayerOnPlatform() {
    Platform* firstPlatform = dynamic_cast<Platform*>(elements[0]);
    if (firstPlatform) {
        player->setOnPlatform(true);
        player->setPosition(player->getX(), 
                          firstPlatform->getY() - player->getHeight());
    }
}

🎯 学习价值

通过这个项目,你可以学到:

  1. 面向对象设计原则:封装、继承、多态的实际应用
  2. 设计模式实践:组合模式、策略模式的具体实现
  3. 游戏开发基础:游戏循环、碰撞检测、状态管理
  4. 性能优化技巧:内存管理、渲染优化
  5. 项目重构经验:从过程式到面向对象的转换策略

💡 开发心得分享

遇到的挑战及解决方案

  1. 挑战:初始碰撞检测不准确
    解决方案:添加强制初始碰撞检测forcePlayerOnPlatform()

  2. 挑战:类型转换错误
    解决方案:使用dynamic_cast进行安全类型转换

  3. 挑战:分数系统设计
    解决方案:基于帧计数器的稳定分数增长机制

🔮 未来扩展方向

  1. 多关卡系统:设计不同难度的关卡
  2. 特效系统:添加粒子特效和动画
  3. 多人模式:支持双人对战或合作模式
  4. 跨平台版本:使用SFML或SDL实现跨平台

📦 完整代码获取

⭐欢迎Star和Fork!⭐

完整项目代码已在GitHub开源:https://github.com/WangJiawei318/C-

包含:
在这里插入图片描述

🎉 结语

通过Man100游戏的重构之旅,我们不仅完成了一个有趣的游戏项目,更重要的是掌握了面向对象设计的核心思想。从过程式的杂乱代码到面向对象的清晰架构,这种转变带来的不仅是代码质量的提升,更是编程思维的升华。

希望这篇文章能够帮助你在C++游戏开发的道路上走得更远!如果觉得有用,欢迎点赞、收藏、关注,感谢支持~


📌 互动话题

  1. 你在面向对象设计中遇到的最大挑战是什么?
  2. 如果有机会重构旧项目,你会首先关注哪些方面?
  3. 对Man100游戏还有什么功能建议?
  4. 有项目运行问题可以留言,看到都会回

欢迎在评论区留言讨论!🎯

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