一、項(xiàng)目介紹
這是我曾經(jīng)在某個(gè)科普書(shū)上看到過(guò)的內(nèi)容。在那本書(shū)當(dāng)中有一個(gè)關(guān)于世界本源的討論，即我們目前發(fā)現(xiàn)的物理定律，是否可能是更基礎(chǔ)的模塊的宏觀呈現(xiàn)？因此，那本書(shū)提到了這個(gè)游戲，即設(shè)定一個(gè)簡(jiǎn)單的世界法則，以及對(duì)應(yīng)的初始條件，然后觀察它的演化，看看是否能呈現(xiàn)出某種更復(fù)雜的東西。
這個(gè)世界的法則十分簡(jiǎn)單。所有物質(zhì)分為活細(xì)胞和死細(xì)胞，分別表示為綠色以及灰黑色。如果上一刻，一個(gè)活細(xì)胞周圍8格的活細(xì)胞多余3個(gè)或少于2個(gè)，那么它就會(huì)死去；如果一個(gè)死細(xì)胞周圍恰好有3個(gè)活細(xì)胞，那么就會(huì)在此誕生一個(gè)新的活細(xì)胞。設(shè)定了這樣的法則之后，我們就可以觀察這個(gè)世界的演化了。
編譯環(huán)境：visual c++ 6.0
第三方庫(kù)：Easyx2022 注意需要提前安裝easyX，如沒(méi)有基礎(chǔ)可以先了解easyX圖形編程
二、運(yùn)行截圖
三、源碼解析
程序的整體邏輯十分簡(jiǎn)單。
初始化；
然后開(kāi)始循環(huán)；
如果按下1-9，調(diào)節(jié)游戲速度；
如果按下s，產(chǎn)生一個(gè)方形分布世界，重新開(kāi)始；
如果按下r，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)分布世界，重新開(kāi)始；
進(jìn)行一回合的演化，繪制圖像；
睡眠一定時(shí)間，繼續(xù)循環(huán)；
游戲結(jié)束。
變量和函數(shù)也不多：
// 定義全局變量
__int8 world[102][102] = {0}; // 定義二維世界
IMAGE imgLive, imgEmpty; // 定義活細(xì)胞和無(wú)細(xì)胞區(qū)域的圖案
// 函數(shù)聲明
void Init(); // 初始化
void SquareWorld(); // 創(chuàng)建一個(gè)細(xì)胞以方形分布的世界
void RandWorld(); // 創(chuàng)建一個(gè)細(xì)胞隨機(jī)分布的世界
void PaintWorld(); // 繪制世界
void Evolution(); // 進(jìn)化接下來(lái)我們看每個(gè)函數(shù)的實(shí)行：
// 初始化
void Init()
{
// 創(chuàng)建繪圖窗口
initgraph(640,480);
// 設(shè)置隨機(jī)種子
srand((unsigned)time(NULL));
// 調(diào)整世界圖案的大小
Resize(&imgLive, 4, 4);
Resize(&imgEmpty, 4, 4);
// 繪制有生命世界的圖案
SetWorkingImage(&imgLive);
setcolor(GREEN);
setfillstyle(GREEN);
fillellipse(0, 0, 3, 3);
// 繪制無(wú)生命世界的圖案
SetWorkingImage(&imgEmpty);
setcolor(DARKGRAY);
rectangle(1, 1, 2, 2);
// 恢復(fù)對(duì)默認(rèn)窗口的繪圖
SetWorkingImage(NULL);
// 輸出簡(jiǎn)單說(shuō)明
setfont(24, 0, "黑體");
outtextxy(254, 18, "生 命 游 戲");
RECT r = {440, 60, 620, 460};
setfont(12, 0, "宋體");
drawtext("生命游戲簡(jiǎn)介：\n,
&r, DT_WORDBREAK);
// 產(chǎn)生默認(rèn)的細(xì)胞以方形分布的世界
SquareWorld();
}initgraph用于初始化繪圖窗口。在頭文件Easyx當(dāng)中，后面的函數(shù)如果沒(méi)有說(shuō)明，默認(rèn)也是在Easyx當(dāng)中的。
Resize用于調(diào)整指定繪圖設(shè)備的尺寸，避免繪制圖像過(guò)大。
然后繪制有生命的圖案和無(wú)生命的圖案，其原理類似：
SetWorkingImage用于設(shè)定當(dāng)前的繪圖設(shè)備，將數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)地址位置。
setcolor用于設(shè)置繪圖前景色，setfillstyle用于設(shè)置當(dāng)前設(shè)備填充樣式。
fillellipse這個(gè)函數(shù)用于畫(huà)有邊框的填充橢圓。
接下來(lái)輸出說(shuō)明：
setfont設(shè)置字體
outtextxy用于在特定位置輸出文字
RECT r用于為drawtext設(shè)定一個(gè)指定矩形區(qū)域的指針
drawtext這個(gè)函數(shù)用于在指定區(qū)域內(nèi)以指定格式輸出字符串。
然后是兩個(gè)創(chuàng)建世界的函數(shù)。
// 創(chuàng)建一個(gè)細(xì)胞以方形分布的世界
void SquareWorld()
{
memset(world, 0, 102 * 102 * sizeof(__int8));
for(int x = 1; x <= 100; x++)
world[x][1] = world[x][100] = 1;
for(int y = 1; y <= 100; y++)
world[1][y] = world[100][y] = 1;
}
// 創(chuàng)建一個(gè)細(xì)胞隨機(jī)分布的世界
void RandWorld()
{
for(int x = 1; x <= 100; x++)
for(int y = 1; y <= 100; y++)
world[x][y] = rand() % 2;
}利用二層循環(huán)遍歷world[x][y]當(dāng)中每個(gè)數(shù)據(jù)，將其調(diào)整到想要的值。隨機(jī)世界將每個(gè)細(xì)胞的狀態(tài)設(shè)置為隨機(jī)數(shù)除以2的余數(shù)，保證每次產(chǎn)生的都是新的世界。
然后是繪制世界圖像。
// 繪制世界
void PaintWorld()
{
for(int x = 1; x <= 100; x++)
for(int y = 1; y <= 100; y++)
putimage(16 + x * 4, 56 + y * 4, world[x][y] ? &imgLive : &imgEmpty);
}利用雙層循環(huán)，將每個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)所對(duì)應(yīng)圖像打印出來(lái)。
最后是世界的演化函數(shù)，從世界的當(dāng)前狀態(tài)推出世界下一刻。
// 進(jìn)化
void Evolution()
{
__int8 tmp[102][102] = {0}; // 臨時(shí)數(shù)組
int sum;
for(int x = 1; x <= 100; x++)
{
for(int y = 1; y <= 100; y++)
{
// 計(jì)算周圍活著的生命數(shù)量
sum = world[x+1][y] + world[x+1][y-1] + world[x][y-1] + world[x-1][y-1]
+ world[x-1][y] + world[x-1][y+1] + world[x][y+1] + world[x+1][y+1];
// 計(jì)算當(dāng)前位置的生命狀態(tài)
switch(sum)
{
case 3: tmp[x][y] = 1; break;
case 2: tmp[x][y] = world[x][y]; break;
default: tmp[x][y] = 0; break;
}
}
}
// 將臨時(shí)數(shù)組恢復(fù)為世界
memcpy(world, tmp, 102 * 102 * sizeof(__int8));
}我們只需要定義一個(gè)臨時(shí)數(shù)組，根據(jù)當(dāng)前的世界狀態(tài)推斷就可以了。計(jì)算某個(gè)坐標(biāo)周圍8格活著的生命數(shù)量，得出該點(diǎn)的狀態(tài)。注意數(shù)組的邊界。
之后用memcpy將臨時(shí)數(shù)據(jù)輸入world變量當(dāng)中。
memcpy是<string.h>當(dāng)中的內(nèi)存拷貝函數(shù)，可用于復(fù)制任何種類的數(shù)據(jù)。
// 主函數(shù)
int main()
{
Init();
int Speed = 500; // 游戲速度（毫秒）
while(true)
{
if (kbhit() || Speed == 900)
{
char c = getch();
if (c == ' ' && Speed != 900)
c = getch();
if (c >= '0' && c <= '9')
Speed = ('9' - c) * 100;
switch(c)
{
case 's':
case 'S':
SquareWorld(); // 產(chǎn)生默認(rèn)的細(xì)胞以方形分布的世界
break;
case 'r':
case 'R':
RandWorld(); // 產(chǎn)生默認(rèn)的細(xì)胞隨機(jī)分布的世界
break;
case VK_ESCAPE:
goto END;
}
}
Evolution(); // 進(jìn)化
PaintWorld(); // 繪制世界
if (Speed != 900) // 速度為 900 時(shí)，為按任意鍵單步執(zhí)行
Sleep(Speed);
}
END:
closegraph();
return 0;
}最后放一個(gè)主函數(shù)。
函數(shù) kbhit()函數(shù)的作用是檢查控制臺(tái)窗口的按鍵是否被按下。
closegraph()用于關(guān)閉繪圖區(qū)域。
四、完整源碼
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