我在編程教學(xué)方面不是專家井氢，但當(dāng)我想更好掌握某一樣?xùn)|西時意系，會試著找出讓自己樂在其中的方法腋逆。比方說荣回，當(dāng)我想在?shell?編程方面更進(jìn)一步時吃环，我決定用 Bash 編寫一個掃雷游戲來加以練習(xí)氯窍。

我在編程教學(xué)方面不是專家漏益，但當(dāng)我想更好掌握某一樣?xùn)|西時墩邀，會試著找出讓自己樂在其中的方法穆桂。比方說宫盔，當(dāng)我想在 shell 編程方面更進(jìn)一步時，我決定用 Bash 編寫一個掃雷游戲來加以練習(xí)享完。

如果你是一個有經(jīng)驗(yàn)的 Bash 程序員灼芭，希望在提高技巧的同時樂在其中，那么請跟著我編寫一個你的運(yùn)行在終端中的掃雷游戲般又。完整代碼可以在這個 GitHub 存儲庫中找到彼绷。

做好準(zhǔn)備

在我編寫任何代碼之前巍佑，我列出了該游戲所必須的幾個部分：

顯示雷區(qū)

創(chuàng)建游戲邏輯

創(chuàng)建判斷單元格是否可選的邏輯

記錄可用和已查明（已排雷）單元格的個數(shù)

創(chuàng)建游戲結(jié)束邏輯

顯示雷區(qū)

在掃雷中，游戲界面是一個由 2D 數(shù)組（列和行）組成的不透明小方格寄悯。每一格下都有可能藏有地雷萤衰。玩家的任務(wù)就是找到那些不含雷的方格，并且在這一過程中猜旬，不能點(diǎn)到地雷脆栋。這個 Bash 版本的掃雷使用 10x10 的矩陣，實(shí)際邏輯則由一個簡單的 Bash 數(shù)組來完成洒擦。

首先椿争，我先生成了一些隨機(jī)數(shù)字。這將是地雷在雷區(qū)里的位置秘遏∏鹧Γ控制地雷的數(shù)量，在開始編寫代碼之前邦危，這么做會容易一些。實(shí)現(xiàn)這一功能的邏輯可以更好舍扰，但我這么做倦蚪，是為了讓游戲?qū)崿F(xiàn)保持簡潔，并有改進(jìn)空間边苹。（我編寫這個游戲純屬娛樂陵且，但如果你能將它修改的更好，我也是很樂意的个束。）

下面這些變量在整個過程中是不變的慕购，聲明它們是為了隨機(jī)生成數(shù)字。就像下面的a-g?的變量茬底，它們會被用來計(jì)算可排除的地雷的值：

# 變量

score=0 # 會用來存放游戲分?jǐn)?shù)

# 下面這些變量沪悲，用來隨機(jī)生成可排除地雷的實(shí)際值

a="1 10 -10 -1"

b="-1 0 1"

c="0 1"

d="-1 0 1 -2 -3"

e="1 2 20 21 10 0 -10 -20 -23 -2 -1"

f="1 2 3 35 30 20 22 10 0 -10 -20 -25 -30 -35 -3 -2 -1"

g="1 4 6 9 10 15 20 25 30 -30 -24 -11 -10 -9 -8 -7"

#

# 聲明

declare -a room # 聲明一個 room 數(shù)組，它用來表示雷區(qū)的每一格阱表。

接下來殿如，我會用列（0-9）和行（a-j）顯示出游戲界面，并且使用一個 10x10 矩陣作為雷區(qū)最爬。（M[10][10]?是一個索引從 0-99涉馁，有 100 個值的數(shù)組。） 如想了解更多關(guān)于 Bash 數(shù)組的內(nèi)容爱致，請閱讀這本書那些關(guān)于 Bash 你所不了解的事: Bash 數(shù)組簡介烤送。

創(chuàng)建一個叫 plough 的函數(shù)，我們先將標(biāo)題顯示出來：兩個空行糠悯、列頭帮坚，和一行 -妻往，以示意往下是游戲界面:

printf '\n\n'

printf '%s' " ? ? a ? b ? c ? d ? e ? f ? g ? h ? i ? j"

printf '\n ? %s\n' "-----------------------------------------"

然后，我初始化一個計(jì)數(shù)器變量叶沛，叫?r蒲讯，它會用來記錄已顯示多少橫行。注意灰署，稍后在游戲代碼中判帮，我們會用同一個變量?r，作為我們的數(shù)組索引溉箕。 在?Bash for 循環(huán)中晦墙，用?seq命令從 0 增加到 9。我用數(shù)字（d%）占位肴茄，來顯示行號（$row晌畅，由?seq?定義）：

r=0 # 計(jì)數(shù)器

for row in $(seq 0 9); do

printf '%d ' "$row" # 顯示 行數(shù) 0-9

在我們接著往下做之前，讓我們看看到現(xiàn)在都做了什么寡痰。我們先橫著顯示?[a-j]?然后再將?[0-9]?的行號顯示出來抗楔，我們會用這兩個范圍，來確定用戶排雷的確切位置拦坠。

接著连躏，在每行中，插入列贞滨，所以是時候?qū)懸粋€新的 for 循環(huán)了入热。這一循環(huán)管理著每一列，也就是說晓铆，實(shí)際上是生成游戲界面的每一格勺良。我添加了一些輔助函數(shù)，你能在源碼中看到它的完整實(shí)現(xiàn)骄噪。 對每一格來說尚困，我們需要一些讓它看起來像地雷的東西，所以我們先用一個點(diǎn)（.）來初始化空格腰池。為了實(shí)現(xiàn)這一想法尾组，我們用的是一個叫 is_null_field 的自定義函數(shù)。 同時示弓，我們需要一個存儲每一格具體值的數(shù)組讳侨，這兒會用到之前已定義的全局?jǐn)?shù)組 room , 并用 變量 r作為索引。隨著 r 的增加奏属，遍歷所有單元格跨跨，并隨機(jī)部署地雷。

? for col in $(seq 0 9); do

((r+=1)) # 循環(huán)完一列行數(shù)加一

is_null_field $r # 假設(shè)這里有個函數(shù)，它會檢查單元格是否為空勇婴，為真忱嘹，則此單元格初始值為點(diǎn)（.）

printf '%s \e[33m%s\e[0m ' "|" "${room[$r]}" # 最后顯示分隔符，注意耕渴，${room[$r]} 的第一個值為 '.'拘悦，等于其初始值。

#結(jié)束 col 循環(huán)

done

最后橱脸，為了保持游戲界面整齊好看础米，我會在每行用一個豎線作為結(jié)尾，并在最后結(jié)束行循環(huán)：

printf '%s\n' "|" # 顯示出行分隔符

printf ' %s\n' "-----------------------------------------"

# 結(jié)束行循環(huán)

done

printf '\n\n'

完整的?plough?代碼如下：

plough()

{

? r=0

? printf '\n\n'

? printf '%s' " ? ? a ? b ? c ? d ? e ? f ? g ? h ? i ? j"

? printf '\n ? %s\n' "-----------------------------------------"

? for row in $(seq 0 9); do

? ? printf '%d ?' "$row"

? ? for col in $(seq 0 9); do

? ? ? ?((r+=1))

? ? ? ?is_null_field $r

? ? ? ?printf '%s \e[33m%s\e[0m ' "|" "${room[$r]}"

? ? done

? ? printf '%s\n' "|"

? ? printf ' ? %s\n' "-----------------------------------------"

? done

? printf '\n\n'

}

我花了點(diǎn)時間來思考添诉，is_null_field 的具體功能是什么屁桑。讓我們來看看，它到底能做些什么栏赴。在最開始蘑斧，我們需要游戲有一個固定的狀態(tài)。你可以隨便選擇個初始值须眷，可以是一個數(shù)字或者任意字符竖瘾。我最后決定，所有單元格的初始值為一個點(diǎn)（.）花颗，因?yàn)槲矣X得准浴，這樣會讓游戲界面更好看。下面就是這一函數(shù)的完整代碼：

is_null_field()

{

local e=$1 # 在數(shù)組 room 中捎稚，我們已經(jīng)用過循環(huán)變量 'r' 了，這次我們用 'e'

if [[ -z "${room[$e]}" ]];then

room[$r]="." #這里用點(diǎn)（.）來初始化每一個單元格

fi

}

現(xiàn)在求橄，我已經(jīng)初始化了所有的格子今野，現(xiàn)在只要用一個很簡單的函數(shù)就能得出當(dāng)前游戲中還有多少單元格可以操作：

get_free_fields()

{

free_fields=0 # 初始化變量

for n in $(seq 1 ${#room[@]}); do

if [[ "${room[$n]}" = "." ]]; then # 檢查當(dāng)前單元格是否等于初始值（.），結(jié)果為真罐农，則記為空余格子条霜。

((free_fields+=1))

? ? fi

? done

}

這是顯示出來的游戲界面，[a-j]?為列涵亏，[0-9]?為行宰睡。

Minefield

創(chuàng)建玩家邏輯

玩家操作背后的邏輯在于，先從 stdin 中讀取數(shù)據(jù)作為坐標(biāo)气筋，然后再找出對應(yīng)位置實(shí)際包含的值拆内。這里用到了 Bash 的參數(shù)擴(kuò)展，來設(shè)法得到行列數(shù)宠默。然后將代表列數(shù)的字母傳給分支語句麸恍，從而得到其對應(yīng)的列數(shù)。為了更好地理解這一過程，可以看看下面這段代碼中抹沪，變量 o 所對應(yīng)的值刻肄。 舉個例子，玩家輸入了 c3融欧，這時 Bash 將其分成兩個字符：c 和 3敏弃。為了簡單起見，我跳過了如何處理無效輸入的部分噪馏。

colm=${opt:0:1} # 得到第一個字符麦到，一個字母

ro=${opt:1:1} # 得到第二個字符，一個整數(shù)

case $colm in

a ) o=1;; # 最后逝薪，通過字母得到對應(yīng)列數(shù)隅要。

b ) o=2;;

? ? c ) o=3;;

? ? d ) o=4;;

? ? e ) o=5;;

? ? f ) o=6;;

? ? g ) o=7;;

? ? h ) o=8;;

? ? i ) o=9;;

? ? j ) o=10;;

? esac

下面的代碼會計(jì)算用戶所選單元格實(shí)際對應(yīng)的數(shù)字，然后將結(jié)果儲存在變量中董济。

這里也用到了很多的?shuf命令步清，shuf?是一個專門用來生成隨機(jī)序列的Linux?命令。-i?選項(xiàng)后面需要提供需要打亂的數(shù)或者范圍虏肾，-n?選項(xiàng)則規(guī)定輸出結(jié)果最多需要返回幾個值廓啊。Bash 中，可以在兩個圓括號內(nèi)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算封豪，這里我們會多次用到谴轮。

還是沿用之前的例子，玩家輸入了 c3吹埠。 接著第步，它被轉(zhuǎn)化成了 ro=3 和 o=3。 之后缘琅，通過上面的分支語句代碼粘都， 將 c 轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的整數(shù)，帶進(jìn)公式刷袍，以得到最終結(jié)果 i 的值翩隧。

i=$(((ro*10)+o)) # 遵循運(yùn)算規(guī)則，算出最終值

is_free_field $i $(shuf -i 0-5 -n 1) # 調(diào)用自定義函數(shù)呻纹，判斷其指向空/可選擇單元格堆生。

仔細(xì)觀察這個計(jì)算過程，看看最終結(jié)果 i 是如何計(jì)算出來的：

i=$(((ro*10)+o))

i=$(((3*10)+3))=$((30+3))=33

最后結(jié)果是 33雷酪。在我們的游戲界面顯示出來淑仆，玩家輸入坐標(biāo)指向了第 33 個單元格，也就是在第 3 行（從 0 開始太闺，否則這里變成 4）糯景，第 3 列。

創(chuàng)建判斷單元格是否可選的邏輯

為了找到地雷，在將坐標(biāo)轉(zhuǎn)化蟀淮，并找到實(shí)際位置之后最住，程序會檢查這一單元格是否可選。如不可選怠惶，程序會顯示一條警告信息涨缚，并要求玩家重新輸入坐標(biāo)。

在這段代碼中策治，單元格是否可選脓魏，是由數(shù)組里對應(yīng)的值是否為點(diǎn)（.）決定的。如果可選通惫，則重置單元格對應(yīng)的值茂翔，并更新分?jǐn)?shù)。反之履腋，因?yàn)槠鋵?yīng)值不為點(diǎn)珊燎，則設(shè)置變量?not_allowed。為簡單起見遵湖，游戲中警告消息這部分源碼悔政，我會留給讀者們自己去探索。

is_free_field()

{

? local f=$1

? local val=$2

? not_allowed=0

? if [[ "${room[$f]}" = "." ]]; then

? ? room[$f]=$val

? ? score=$((score+val))

? else

? ? not_allowed=1

? fi

}

如輸入坐標(biāo)有效延旧，且對應(yīng)位置為地雷谋国，如下圖所示。玩家輸入?h6迁沫，游戲界面會出現(xiàn)一些隨機(jī)生成的值芦瘾。在發(fā)現(xiàn)地雷后，這些值會被加入用戶得分集畅。

Extracting mines

還記得我們開頭定義的變量旅急，a?-?g?嗎，我會用它們來確定隨機(jī)生成地雷的具體值牡整。所以，根據(jù)玩家輸入坐標(biāo)溺拱，程序會根據(jù)（m）中隨機(jī)生成的數(shù)逃贝，來生成周圍其他單元格的值（如上圖所示）。之后將所有值和初始輸入坐標(biāo)相加迫摔，最后結(jié)果放在?i（計(jì)算結(jié)果如上）中沐扳。

請注意下面代碼中的 X，它是我們唯一的游戲結(jié)束標(biāo)志句占。我們將它添加到隨機(jī)列表中沪摄。在 shuf 命令的魔力下，X 可以在任意情況下出現(xiàn)，但如果你足夠幸運(yùn)的話杨拐，也可能一直不會出現(xiàn)祈餐。

m=$(shuf -e a b c d e f g X -n 1) # 將 X 添加到隨機(jī)列表中，當(dāng) m=X哄陶，游戲結(jié)束

if [[ "$m" != "X" ]]; then # X 將會是我們爆炸地雷（游戲結(jié)束）的觸發(fā)標(biāo)志

for limit in ${!m}; do # !m 代表 m 變量的值

field=$(shuf -i 0-5 -n 1) # 然后再次獲得一個隨機(jī)數(shù)字

index=$((i+limit)) # 將 m 中的每一個值和 index 加起來帆阳，直到列表結(jié)尾

is_free_field $index $field

? ? done

我想要游戲界面中，所有隨機(jī)顯示出來的單元格屋吨，都靠近玩家選擇的單元格蜒谤。

Extracting mines

記錄已選擇和可用單元格的個數(shù)

這個程序需要記錄游戲界面中哪些單元格是可選擇的。否則至扰，程序會一直讓用戶輸入數(shù)據(jù)鳍徽，即使所有單元格都被選中過。為了實(shí)現(xiàn)這一功能敢课，我創(chuàng)建了一個叫?free_fields?的變量阶祭，初始值為?0。用一個?for?循環(huán)翎猛，記錄下游戲界面中可選擇單元格的數(shù)量胖翰。 如果單元格所對應(yīng)的值為點(diǎn)（.），則?free_fields?加一切厘。

get_free_fields()

{

? free_fields=0

? for n in $(seq 1 ${#room[@]}); do

? ? if [[ "${room[$n]}" = "." ]]; then

? ? ? ((free_fields+=1))

? ? fi

? done

}

等下萨咳，如果 free_fields=0 呢？ 這意味著疫稿，玩家已選擇過所有單元格培他。如果想更好理解這一部分，可以看看這里的源代碼遗座。

if [[ $free_fields -eq 0 ]]; then # 這意味著你已選擇過所有格子

printf '\n\n\t%s: %s %d\n\n' "You Win" "you scored" "$score"

? ? ? exit 0

fi

創(chuàng)建游戲結(jié)束邏輯

對于游戲結(jié)束這種情況舀凛，我們這里使用了一些很巧妙的技巧，將結(jié)果在屏幕中央顯示出來途蒋。我把這部分留給讀者朋友們自己去探索猛遍。

if [[ "$m" = "X" ]]; then

g=0 # 為了在參數(shù)擴(kuò)展中使用它

room[$i]=X # 覆蓋此位置原有的值，并將其賦值為X

for j in {42..49}; do # 在游戲界面中央号坡，

out="gameover"

k=${out:$g:1} # 在每一格中顯示一個字母

room[$j]=${k^^}

? ? ? ((g+=1))

? ? done

fi

最后懊烤，我們顯示出玩家最關(guān)心的兩行。

if [[ "$m" = "X" ]]; then

? ? ? printf '\n\n\t%s: %s %d\n' "GAMEOVER" "you scored" "$score"

? ? ? printf '\n\n\t%s\n\n' "You were just $free_fields mines away."

? ? ? exit 0

fi

文章到這里就結(jié)束了宽堆，朋友們腌紧！如果你想了解更多，具體可以查看我的?GitHub 存儲庫畜隶，那兒有這個掃雷游戲的源代碼壁肋，并且你還能找到更多用 Bash 編寫的游戲号胚。 我希望，這篇文章能激起你學(xué)習(xí) Bash 的興趣浸遗，并樂在其中猫胁。