基于 pygame 设计贪吃蛇游戏
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基于 pygame 设计贪吃蛇游戏
贪吃蛇游戏通过玩家控制蛇移动，不断吃到食物增长，直到碰到蛇身或边界游戏结束。其运行效果如下所示：
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游戏开始时，先导入可能需要用到的包。
import time
import random
import pygame
from pygame.locals import *
输入下面两行来启用并初始化 pygame，这样 pygame 在改程序中就可以使用了。
pygame.init()
fps_clock = pygame.time.Clock()
第 1 行告诉 pygame 初始化，第 2 行创建一个名为 fps_clock 的变量，改变量用来控制刷新游戏界面（即 游戏循环执行）的速度。然后用下面的两行代码新建一个 pygame 显示层（游戏元素画布）。第 3～6 行分别定义了游戏结束画面显示的 “ Game Over ”，及其字体、大小、位置等。
screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size) # SCREEN_RECT 是游戏界面的 rect。
pygame.display.set_caption("贪吃蛇")
gameover_font = pygame.font.SysFont('arial', 100)
gameover_text = gameover_font.render("Game Over", True, grey)
gameover_rect = gameover_text.get_rect()
gameover_rect.center = SCREEN_RECT.center
接下来定义一些颜色，虽然这一步不是必须的，但它会减少程序中的代码量。下面代码定义了程序中用到的颜色。
red = pygame.Color(255, 0, 0)
black = pygame.Color(0, 0, 0)
white = pygame.Color(255, 255, 255)
grey = pygame.Color(150, 150, 150)
下面的几行代码初始化了程序中用到的一些变量，这是很重要的一步，因为如果游戏开始时，这些变量为空，python 将无法正常运行。
snake_position = [100, 100] # 蛇头位置
# 蛇身序列座标，OFFSET 可以看作蛇运动速度，
snake_segments = [[100, 100], [100-OFFSET, 100], [100-2*OFFSET, 100]]
target = [300, 300] # 食物位置
flag = 0 # 是否吃到食物，1为是，0为否
direction = 'right' # 运动方向，初始设置为右
temp_direction = direction # 待改变运动方向
由上可以看出，用列表来表示蛇头、蛇身序列和食物的座标。
至此程序的开头部分已经完成，接下来进入主要部分。该程序运行在一个无限循环（一个永不退出的 while 循环）中，直到蛇撞到了墙或者自己才会结束游戏。
首先用 while True 开始主循环。没有其他的比较条件，python 会检测 True 是否为真。如果 True 一直为真，循环会一直进行，直到满足游戏结束条件后退出循环。
while True:
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
pygame.quit()
exit()
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
if keys_pressed[K_RIGHT]:
temp_direction = 'right'
if keys_pressed[K_LEFT]:
temp_direction = 'left'
if keys_pressed[K_UP]:
temp_direction = 'up'
if keys_pressed[K_DOWN]:
temp_direction = 'down'
for 循环用来检测 pygame 退出事件。if event.type == QUIT 告诉 python 如果 pygame 发出了 QUIT 信息（当用户按下游戏界面右上角的 × 按钮时），通知 pygame 和 python 程序结束并退出。
keys_pressed = pygame.key.get_pressed() 用来检测用户键盘按键，通过判断 keys_pressed 中相应按键值（1或0），来改变 temp_direction 的值，从而控制蛇的运动方向。
程序开始时，蛇会按照 temp_direction 预设的值向右移动，直到用户按下键盘的方向键改变其方向。
在程序开始的初始化部分有一个 direction 变量，这个变量协同 temp_direction 检测用户发出的命令是否有效。蛇是不能立即向后运动的（如果发生该情况，蛇会死亡，同时游戏结束）。为了防止这样的情况发生，将用户发出的请求（保存在 temp_direction 里）和目前的方向（保存在 direction 里）进行比较，如果方向相反，忽略该命令，蛇会继续按原方向运动。如下代码所示：
if ((temp_direction == 'right' and direction != 'left')
or (temp_direcion == 'left' and direction != 'right')
or (temp_direction == 'up' and direction != 'down')
or (temp_direction == 'down' and direction != 'up')):
direction = temp_direction
这样就保证了用户输入的合法性，蛇（在屏幕上显示为一系列块）就能够按照用户的输入移动。每次转弯时，蛇会向该方向移动一小节。每个小节像素值为 OFFSET（用户可以自己设定）。用户按下按键即告诉 pygame 在任何方向移动一小节。代码如下：
if direction == 'right':
snake_position[0] += OFFSET
if direction == 'left':
snake_position[0] -= OFFSET
if direction == 'up':
snake_position[1] -= OFFSET
if direction == 'down':
snake_position[1] += OFFSET
snake_position 为蛇头的新位置，程序开始处的另一个列表变量 snake_segments 却不是这样。该列表存储蛇身体的位置（头部后边），随着蛇吃掉食物导致长度增加，列表会增加长度同时提高游戏难度。随着游戏的进行，避免蛇头撞到身体的难度变大。如果蛇头撞到身体，蛇会死亡，同时游戏结束。此时用下面的代码使蛇的身体增长：
snake_segments.insert(0, list(snake_position))
这里用 insert() 方法向 snake_segments 列表（存有蛇身的位置）中添加新的项目。每当 python 运行到这一行，它就会将蛇的身体增长一节，同时这一节放在蛇的头部，在玩家看来蛇在增长。当然，用户只希望蛇吃到食物时才增长，否则蛇会一直变长。输入下面的几行代码：
if snake_position[0] == target[0] and snake_position[1] == target[1]:
flag = 1
else:
snake_segments.pop()
第 1 条 if 语句检测蛇头部的 x 和 y 座标是否等于食物的座标。如果相等，该食物就会被蛇吃掉，同时 flag 变量置为 1。else 语句告诉 python 如果食物没有被吃掉，将 snake_segments 列表中最早的项目 pop 出来。
pop 语句简单、易用，它删除列表中末尾的项目（并返回该项目），从而使列表缩短一项。在 snake_segments 列表里，它使 python 删掉距离头部最远的一部分。在玩家看来，蛇整体在移动而不会增长。实际上，它在一端增长小节，在另一端删除小节。由于有 else 语句，pop 语句只有在蛇没有吃到食物使执行。如果蛇吃到了食物，列表中的最后一项不会被删掉，所以会增加一小节。
现在，蛇就可以通过吃食物来让自己变长了。但是如果游戏中只有一个食物难免会有些无聊，所以若蛇吃了一个食物，用下面的代码增加一个新的食物到游戏界面中：
if flag:
x = random.randint(1, SCREEN_RECT.width // OFFSET)
y = random.randint(1, SCREEN_RECT.height // OFFSET)
target = [int(x*OFFSET), int(y*OFFSET)]
flag = 0
这部分代码通过判断变量 flag 是否为 1（不为 0）来判断食物是否被蛇吃掉了，如果被吃掉，使用程序开始引入的 random 模块获取一个随机的位置。然后将这个位置和蛇的每个小节的长度（像素宽和高均为OFFSET）相乘来确定它在游戏界面中的位置。随机地放置食物是很重要的，防止用户预先知道下一个食物出现的位置。最后将 flag 变量置为 0，以保证每个时刻界面上只有一个食物。
现在有了让蛇移动和生长的代码，包括食物被吃和新建的操作（在游戏中称为食物重生），但是还没有在界面上画东西。输入一下代码，可以将蛇和食物显示在游戏界面上。
screen.fill(black)
for each in snake_segments:
pygame.draw.rect(screen, white, Rect(each[0], each[1], OFFSET, OFFSET))
pygame.draw.rect(screen, red, Rect(target[0], target[1], OFFSET, OFFSET))
pygame.display.update()
这些代码让 pygame 填充背景色为黑色，蛇的头部和身体为白色，食物为红色。最后一行的 pygame.display.update() 让 pygame 更新界面（如果没有这条语句，用户将看不到任何东西。每次在界面上画玩对象时，记得使用 pygame.display.update() 让用户看到更新的界面）。
现在还没有涉及蛇死亡的代码。如果游戏中的角色永远也死不了，玩家很快会感到无聊，所以用下面的代码设置一些让蛇死亡的场景：
if (snake_position[0] < 0 or snake_position[0] > SCREEN_RECT.width-OFFSET
or snake_position[1] < 0 or snake_position[1] > SCREEN_RECT.height-OFFSET):
screen.blit(gameover_text, gameover_rect)
pygame.display.update()
time.sleep(2)
pygame.quit()
exit()
if 语句检查蛇是否走出了游戏窗口四周的边界，如果走出边界，则游戏结束，打印游戏结束信息，并且在结束界面暂停 2s ，再退出游戏，关闭界面。
如果蛇头撞到了自己身体的任何部分，也会让蛇死亡，游戏结束。所以游戏结束的代码还有下面一种情况：
for each in snake_segments[1:]:
if snake_position[0] == each[0] and snake_position[1] == each[1]:
screen.blit(gameover_text, gameover_rect)
pygame.display.update()
time.sleep(2)
pygame.quit()
exit()
这里的 for 语句遍历蛇的每一小节的位置（从列表的第二项开始到最后一项），同时和当前蛇头的位置比较。这里用 snake_segments[1:] 来保证从列表的第 2 项开始遍历。列表的第 1 项为头部位置，如果从第 1 项开始比较，那么游戏一开始就死亡了。
最后，只需要设置 fps_clock 变量的值即可控制游戏循环的速度。
fps_clock.tick(20)
贪吃蛇游戏的完整源代码如下：
import time
import random
import pygame
from pygame.locals import *
pygame.init()
SCREEN_RECT = pygame.Rect(0, 0, 1000, 750)
OFFSET = 10
fps_clock = pygame.time.Clock()
screen = pygame.display.set_mode(SCREEN_RECT.size)
pygame.display.set_caption("贪吃蛇")
gameover_font = pygame.font.SysFont("arial", 100)
gameover_text = gameover_font.render("Game Over", True, (150, 150, 150))
gameover_rect = gameover_text.get_rect()
gameover_rect.center = SCREEN_RECT.center
snake_position = [100, 100]
snake_segments = [[100, 100], [100 - OFFSET, 100], [100 - 2 * OFFSET, 100]]
target_position = [300, 300]
flag = 0
direction = 'right'
temp_direction = direction
while True:
fps_clock.tick(20)
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
pygame.quit()
exit()
keys_pressed = pygame.key.get_pressed()
if keys_pressed[K_RIGHT]:
temp_direction = 'right'
if keys_pressed[K_LEFT]:
temp_direction = 'left'
if keys_pressed[K_UP]:
temp_direction = 'up'
if keys_pressed[K_DOWN]:
temp_direction = 'down'
if (((temp_direction == 'right') and (direction != 'left'))
or ((temp_direction == 'left') and (direction != 'right'))
or ((temp_direction == 'up') and (direction != 'down'))
or (temp_direction == 'down') and (direction != 'up')):
direction = temp_direction
if direction == 'right':
snake_position[0] += OFFSET
if direction == 'left':
snake_position[0] -= OFFSET
if direction == 'up':
snake_position[1] -= OFFSET
if direction == 'down':
snake_position[1] += OFFSET
snake_segments.insert(0, list(snake_position))
if (snake_position[0] == target_position[0]) and (snake_position[1] == target_position[1]):
flag = 1
else:
snake_segments.pop()
if flag:
x = random.randrange(1, SCREEN_RECT.width // OFFSET)
y = random.randint(1, SCREEN_RECT.height // OFFSET)
target_position = [int(x * OFFSET), int(y * OFFSET)]
flag = 0
screen.fill((0, 0, 0))
for each in snake_segments:
pygame.draw.rect(screen, (255, 255, 255), Rect(each[0], each[1], OFFSET, OFFSET))
pygame.draw.rect(screen, (255, 0, 0), Rect(target_position[0], target_position[1], OFFSET, OFFSET))
pygame.display.update()
if ((snake_position[0] < 0)
or (snake_position[0] > SCREEN_RECT.width - OFFSET)
or (snake_position[1] < 0)
or (snake_position[1] > SCREEN_RECT.height - OFFSET)):
screen.blit(gameover_text, gameover_rect)
pygame.display.update()
time.sleep(2)
pygame.quit()
exit()
for each in snake_segments[1:]:
if (snake_segments[0] == each[0]) and (snake_segments[1] == each[1]):
screen.blit(gameover_text, gameover_rect)
pygame.display.update()
time.sleep(2)
pygame.quit()
exit()
游戏运行结束时画面如下：
