Python游戏编程：用Python打造经典贪吃蛇小游戏

贪吃蛇作为一款极其经典且广受欢迎的小游戏，是早期 Windows 电脑和功能手机（特别是诺基亚手机）流行度极高的小游戏，是当时功能手机时代最具代表性的游戏之一。

贪吃蛇游戏分析

控制蛇的移动：通过上下左右键，控制一条蛇在游戏区域中移动，最初蛇很短，通常由 1 个方块组成。

吃到食物增长：游戏区域中会随机出现食物（例如一个方块），当蛇头触碰到食物时，代表蛇吃到了食物，蛇身体会增长一节，同时得 1 分。

避免越界或碰撞：游戏中需要避免蛇头撞到游戏区域的边界，或者蛇头碰到自己的身体。

策略性移动：随着游戏的进行蛇身增长，需要巧妙地操控蛇的路径，既要吃到食物，又要避免越界碰撞，这变得越来越具挑战性和趣味性。

游戏分数和结束：游戏过程中，需要记录当前得分（即：蛇吃到食物的数量），游戏结束，展示总得分和重新开始游戏或者退出。

游戏进行中界面

准备：安装 pygame 工具包

贪吃蛇游戏依赖pygame这个强大的 Python 游戏工具包：

pip install pygame   

代码：设置基础参数

基础参数包括屏幕大小、中文字体、背景颜色、字体颜色、蛇的颜色、食物的颜色、蛇的大小和蛇游动速度等。中文simsun.ttf字体文件在源代码目录，请一起下载到本地：

import random   import pygame      # 初始化   pygame.init()      # 设置窗口和初始化   SCREEN_WIDTH = 640   SCREEN_HEIGHT = 480   SCREEN = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT))      # 设置窗口标题   pygame.display.set_caption('老牛同学：贪吃蛇')      # 游戏屏幕字体   SCORE_FONT = pygame.font.Font('./fonts/simsun.ttf', 25)   RESULT_FONT = pygame.font.Font('./fonts/simsun.ttf', 25)      # 颜色设置   BLACK = (0, 0, 0)  # 黑色（屏幕的颜色）   WHITE = (255, 255, 255)  # 白色（分数的颜色）   GREEN = (0, 255, 0)  # 绿色（蛇的颜色）   RED = (255, 0, 0)  # 红色（食物的颜色，游戏结束字体的颜色）      # 蛇区块大小（正方形）和游动速度   SNAKE_BLOCK = 10   SNAKE_SPEED = 8   

代码：绘制游戏进行中的得分

游戏进行中，得分默认在窗口左上角展示：

def draw_score(score):       """绘制当前分数"""       score_text = SCORE_FONT.render("总分数：" + str(score), True, WHITE)       #SCREEN.blit(score_text, [20, 20])  # 左上角   

也可以设置为顶部居中展示，如下代码：

def draw_score(score):       """绘制当前分数"""       score_text = SCORE_FONT.render("总分数：" + str(score), True, WHITE)       score_rect = score_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, 20))       SCREEN.blit(score_text, score_rect)   

代码：绘制游戏进行中蛇的身体

游戏进行中，蛇的身体其实就是一些方块的位置，蛇的数据结构为一个 list 列表，列表的元素是 x 和 y 坐标 list 列表，即[[x1,y1],[x2,y2],[x3,y3]...]数据存储形式，蛇尾是第 1 个元素，蛇头是在最后 1 个元素。

def draw_snake(snake_list):       """绘制蛇的身体，由于都是方块，所以绘制过程无需区分蛇头和蛇身等"""       for x in snake_list:           pygame.draw.rect(SCREEN, GREEN, [x[0], x[1], SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK])   

问题：蛇尾在第 1 个元素，而蛇头在最后 1 个元素，为什么要这么设计？

答案：从后面代码可以看出，蛇在游动的过程中，蛇新的坐标是用的append到列表，然后删除列表的第 1 个元素。当然完全可以通过insert的方式反过来设计。

代码：计算食物的随机坐标

我们使用random函数随机计算食物的坐标，同时需要注意，避免食物越界：

def food_position():       """随机计算食物坐标"""       x_food = round(random.randrange(0, SCREEN_WIDTH - SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK))       y_food = round(random.randrange(0, SCREEN_HEIGHT - SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK))       return x_food, y_food   

代码：绘制游戏结束分数和提示

我们在屏幕正中央分别展示 3 行提示文本：游戏结束、总得分和继续游戏提示。文本正中央展示和总得分类似：

def draw_result(snake_length):  """绘制游戏结果"""  # 在屏幕中央显示文本  game_over_text = RESULT_FONT.render('游戏结束', True, RED)  game_over_rect = game_over_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2 - 50))  SCREEN.blit(game_over_text, game_over_rect)  # 显示最终得分文本  final_score_text = RESULT_FONT.render(f'总得分: {snake_length - 1}', True, RED)  final_score_rect = final_score_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2))  SCREEN.blit(final_score_text, final_score_rect)  # 显示重新开始游戏的提示文本  restart_text = RESULT_FONT.render('按`Q`退出游戏，按`C`重新开始游戏', True, RED)  restart_rect = restart_text.get_rect(center=(SCREEN_WIDTH // 2, SCREEN_HEIGHT // 2 + 50))  SCREEN.blit(restart_text, restart_rect)  

代码：游戏主循环设置

主循环游戏把以上功能函数缝合起来，同时包括控制代码：

1. game_close参数控制单局游戏是否结束，game_over参数控制整个游戏是否结束

2. 上下左右按键：上下按键控制蛇Y轴（上减少、下增加），左右按键控制蛇X轴（左减少、右增加）

3. 蛇触墙检测：蛇头坐标x1,y1是否在整个屏幕之内

4. 蛇触蛇身检测：蛇头坐标是否在蛇身体的任意坐标相同

5. 蛇吃到食物检测：蛇头坐标是否和食物坐标相同，如果相同则重新设置食物位置，同时蛇身长加 1 个方块

def game_loop():  """游戏主循环函数"""  game_over = False  # 退出游戏  game_close = False  # 单次游戏结束  # 初始化蛇的坐标和坐标增量  x1 = SCREEN_WIDTH / 2  y1 = SCREEN_HEIGHT / 2  x1_change = 0  y1_change = 0  # 蛇的身体列表，初始长度为1  snake_list = []  snake_length = 1  # 随机生成食物的位置  x_food, y_food = food_position()  while not game_over:  # 如果游戏结束但未选择退出或重玩，则进入此循环  while game_close:  # 清空屏幕，准备下一轮绘制  SCREEN.fill(BLACK)  draw_result(snake_length)  pygame.display.update()  # 刷新屏幕  # 等待按键  for event in pygame.event.get():  if event.type == pygame.KEYDOWN:  if event.key == pygame.K_q:  game_over = True  # 退出游戏  game_close = False  if event.key == pygame.K_c:  game_loop()  # 重新开始游戏  # 处理键盘事件，改变蛇的移动方向  for event in pygame.event.get():  if event.type == pygame.QUIT:  game_over = True  # 退出游戏  if event.type == pygame.KEYDOWN:  if event.key == pygame.K_LEFT:  # 左：X坐标减少1个区块，Y坐标不变  x1_change = -1  y1_change = 0  elif event.key == pygame.K_RIGHT:  # 右：X坐标增加1个区块，Y坐标不变  x1_change = 1  y1_change = 0  elif event.key == pygame.K_UP:  # 上：X坐标不变，Y坐标减少1个区块  x1_change = 0  y1_change = -1  elif event.key == pygame.K_DOWN:  # 下：X坐标不变，Y坐标增加1个区块  x1_change = 0  y1_change = 1  # 退出游戏  if game_over:  break  # 检测蛇是否触墙  if x1 >= SCREEN_WIDTH or x1 < 0 or y1 >= SCREEN_HEIGHT or y1 < 0:  game_close = True  # 更新蛇的位置  x1 += x1_change * SNAKE_BLOCK  y1 += y1_change * SNAKE_BLOCK  # 清空屏幕，准备下一轮绘制  SCREEN.fill(BLACK)  # 画食物  pygame.draw.rect(SCREEN, RED, [x_food, y_food, SNAKE_BLOCK, SNAKE_BLOCK])  # 新的蛇头位置，同时删除最后蛇尾区块，以保持蛇的总长度不变  snake_head = [x1, y1]  snake_list.append(snake_head)  if len(snake_list) > snake_length:  del snake_list[0]  # 删除蛇尾  # 检查蛇头是否碰到蛇的身体  for x in snake_list[:-1]:  if x == snake_head:  game_close = True  # 绘制蛇  draw_snake(snake_list)  # 绘制得分  draw_score(snake_length - 1)  # 刷新屏幕  pygame.display.update()  # 检查蛇头是否碰到食物，若碰到则增加长度并重新生成食物  if x1 == x_food and y1 == y_food:  x_food, y_food = food_position()  snake_length += 1  # 控制游戏帧率  clock = pygame.time.Clock()  clock.tick(SNAKE_SPEED)  # 游戏结束时清理pygame环境  pygame.quit()  quit()  

最后：启动游戏主循环

启动游戏，进入主循环，通过上下左右按键控制蛇身游动：

# 开始游戏  
if __name__ == '__main__':  game_loop()  

最后，我们游戏界面大概像这样：

游戏进行中界面

单局游戏结束的界面：

游戏结束界面

禅定： 我们可以继续进一步优化这个程序：

1. 每次吃到食物、单局游戏结束增加音效

2. 增加难度：长按上下左右按键，加速蛇游动的速度

3. 记住每轮游戏分数，进行分数排名（本地记录，或者联网）

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