14-4-바.snake

다음은 snake 게임을 분석해 보자. 게임 규칙은 무척 간단하다. 길다란 꼬리를 가진 뱀이 화면상에 무작위로 나타나는 숫자를 먹으러 다니는데 먹은 숫자의 일정 배수만큼 꼬리가 계속 늘어난다. 화면상 어디나 자유롭게 돌아다닐 수 있지만 벽이나 자기 꼬리에 부딪쳐서는 안된다. 최초 꼬리의 길이는 2밖에 안되지만 먹이를 먹을수록 꼬리가 늘어나 움직임이 부자연스러워지는데 자기 꼬리에 갖히지 않도록 꼬리를 잘 말고 다니는 것이 이 게임의 요령이다. 실행중의 모습은 다음과 같다.

자기 꼬리는 보지 않고 숫자만 보고 다니다가는 금방 갖혀 버리게 되므로 생각을 해 가면서 게임을 해야 한다. 상하좌우 커서 이동키로 뱀을 조정하며 대기 중에 n, p 키로 스테이지를 고를 수 있다. 공백키는 게임을 잠시 정지시키며 언제든지 Esc키를 누르면 게임이 종료된다. 전체 소스는 다음과 같다.

 

예 제 : snake

#include <Turboc.h>

 

#define QS 1600

#define putchxy(x,y,ch) { gotoxy(x,y);putch(ch); }

void InitStage(int stage);

BOOL MoveSnake();

void ProcessKey();

int getchcon(int x, int y);

void waitanykey();

 

struct tag_Point {

     int x,y;

};

tag_Point snake[QS];

tag_Point now;

int head,tail;

int inctail;

enum tag_Dir { LEFT=75, RIGHT=77, UP=72, DOWN=80 };

tag_Dir dir;

int life;

int maxnumber;

int speed;

int multi;

int stage;

 

void main()

{

     int number;

     int ch;

     int x,y;

 

     life=5;

     randomize();

     setcursortype(NOCURSOR);

     for (;;) {

          InitStage(stage);

          gotoxy(0,23);printf("스테이지 : %d",stage+1);

          gotoxy(20,23);printf("남은 뱀 : %d",life);

          for (number=0;number<maxnumber;number++) {

              gotoxy(40,23);printf("남은 먹이 : %d ",maxnumber-number);

              gotoxy(60,23);printf("꼬리 길이 : 2 ");

              // 공백인 자리에 새로운 숫자를 생성한다.

               do {

                   x=random(80);

                   y=random(22);

              } while (getchcon(x,y) != ' ');

              gotoxy(x,y);printf("%d",random(9)+1);

 

              // 게임 시작 직후이면 잠시 대기하며 스테이지 조정 기회를 준다

              if (number == 0) {

                   ch=getch();

                   if (ch == 0xE0) {

                        getch();

                   } else {

                        if (ch == 27) {

                             setcursortype(NORMALCURSOR);

                             exit(0);

                        }

                        if (tolower(ch) == 'n') {

                             stage = (stage == 4 ? 0:stage+1);

                             break;

                        }

                        if (tolower(ch) == 'p') {

                             stage = (stage == 0 ? 4:stage-1);

                             break;

                        }

                   }

              }

 

              // 뱀 이동 루프

              if (MoveSnake()==TRUE) {

                   if (--life == 0) {

                        gotoxy(12,20);

                        puts("게임이 끝났습니다. 그만 놀고 열심히 공부하세요.");

                        return;

                   }

                   delay(1500);

                   break;

              }

          }

          if (number == maxnumber) {

              gotoxy(12,20);

              puts("축하합니다. 아무 키나 누르시면 다음 스테이지로 갑니다.");

              waitanykey();

              stage++;

          }

     }

}

 

// 스테이지 초기화

void InitStage(int stage)

{

     int i;

 

     clrscr();

     snake[0].x=5;snake[0].y=5;

     snake[1].x=6;snake[1].y=5;

     snake[2].x=7;snake[2].y=5;

     gotoxy(5,5);puts("##S");

     head=2;

     tail=0;

     inctail=0;

     now.x=7;

     now.y=5;

     dir=RIGHT;

 

     // 바깥의 벽을 그린다.

     for (i=0;i<80;i++) {

          putchxy(i,0,'M');

          putchxy(i,22,'M');

     }

     for (i=0;i<23;i++) {

          putchxy(0,i,'M');

          putchxy(79,i,'M');

     }

 

     // 스테이지별로 장애물을 적당히 그리고 난이도를 조절한다.

     switch (stage) {

     case 0:

          maxnumber=5;speed=150;multi=3;

          for (i=30;i<=50;i++) { putchxy(i,11,'M'); }

          break;

     case 1:

          maxnumber=10;speed=100;multi=5;

          for (i=20;i<=60;i++) { putchxy(i,7,'M'); putchxy(i,14,'M'); }

          break;

     case 2:

          maxnumber=15;speed=80;multi=6;

          for (i=20;i<60;i++) { putchxy(i,11,'M'); }

          for (i=6;i<=16;i++) { putchxy(40,i,'M'); }

          break;

     case 3:

          maxnumber=20;speed=60;multi=7;

          for (i=20;i<60;i++) {

              if (i < 30 || i > 50) {

                   putchxy(i,7,'M');

                   putchxy(i,14,'M');

              }

          }

          for (i=7;i<15;i++) { putchxy(20,i,'M'); putchxy(60,i,'M'); }

          break;

     case 4:

          maxnumber=1970;speed=50;multi=9;

          break;

     }

}

 

// 뱀을 이동시킨다. 죽었으면 TRUE를 리턴한다.

BOOL MoveSnake()

{

     int headch;

     int len;

     int prev;

 

     for (;;) {

          gotoxy(60,23);

          len=head-tail;

          if (len < 0) len+=QS;

          printf("꼬리 길이 : %d ",len);

          ProcessKey();

 

          switch (dir) {

          case LEFT:

              now.x--;

              break;

          case RIGHT:

              now.x++;

              break;

          case UP:

              now.y--;

              break;

          case DOWN:

              now.y++;

              break;

          }

 

          // 머리 한칸 진행

          head=(head == QS-1 ? 0:head+1);

          snake[head]=now;

 

          // 꼬리 한칸 진행. 단 늘어나고 있는 중이면 그 자리에 있는다.

          if (inctail == 0) {

              tail=(tail == QS-1 ? 0:tail+1);

          } else {

              inctail--;

          }

 

          // 머리를 그리기 전에 머리 위치의 문자를 미리 읽어 놓아야 한다.

          headch=getchcon(now.x,now.y);

          putchxy(snake[head].x,snake[head].y,'S');

          prev=(head == 0 ? QS-1:head-1);

          putchxy(snake[prev].x,snake[prev].y,'#');

          prev=(tail == 0 ? QS-1:tail-1);

          putchxy(snake[prev].x,snake[prev].y,' ');

 

          // 현재 위치가 공백이 아니면 어딘가에 부딪힌 것임

          if (headch != ' ') {

              break;

          }

          delay(speed);

     }

 

     // 벽이나 자기 꼬리에 부딪쳤으면 죽은 것임

     if (headch == 'M' || headch == '#') {

          return TRUE;

     }

     // 먹은 숫자의 multi 배만큼 꼬리를 늘린다. 늘어나고 있는 중이라면 누적된다.

     inctail+=(headch-'0')*multi;

     return FALSE;

}

 

// 키 입력을 처리한다.

void ProcessKey()

{

     int ch;

 

     if (!kbhit()) {

          return;

     }

     ch=getch();

     if (ch == 0xE0 || ch == 0) {

          ch=getch();

          switch (ch) {

          case LEFT:

              // 진행 반대 방향으로는 전환할 수 없다.

              if (dir != RIGHT) dir=LEFT;

              break;

          case RIGHT:

              if (dir != LEFT) dir=RIGHT;

              break;

          case UP:

              if (dir != DOWN) dir=UP;

              break;

          case DOWN:

              if (dir != UP) dir=DOWN;

              break;

          }

     } else {

          switch (tolower(ch)) {

          case 27:

              setcursortype(NORMALCURSOR);

              exit(0);

          case ' ':

              waitanykey();

              break;

          }

     }

}

 

// 화면의 x,y위치에 있는 문자를 조사한다.

int getchcon(int x, int y)

{

     COORD Cur;

     Cur.X=x;

     Cur.Y=y;

     TCHAR Char;

     DWORD dwRead;

 

     ReadConsoleOutputCharacter(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),

          &Char,1,Cur,&dwRead);

     return Char;

}

 

// 임의의 키 하나가 눌러질 때까지 대기한다.

void waitanykey()

{

     int ch;

 

     ch=getch();

     if (ch==0xE0 || ch==0) {

          getch();

     }

}

 

getchcon 함수는 화면상의 x,y 위치에 있는 문자키를 조사하는데 putch의 반대 함수라고 생각하면 된다. C 표준 함수중에 이런 함수가 없으므로 직접 만들어서 사용했다. 이 함수의 내부에는 운영체제가 제공하는 API 함수 호출이 포함되어 있는데 이 코드에 대해서는 다음에 연구해 보기 바라고 일단은 사용만 하도록 하자.

이 프로그램의 핵심 자료 구조는 뱀의 현재 자취를 기억하는 snake라는 배열이다. 뱀이 아주 길어질 수 있기 때문에 좌표값 하나만 기억해서는 뱀 몸체의 위치를 모두 알 수 없으므로 뱀이 지나는 곳 전체의 좌표를 배열로 기억한다. 좌표를 기억하는 Point 구조체의 배열로 선언되었으며 배열의 끝과 처음을 연결하여 원형 큐 형태로 사용하고 있다. 꼬리 길이가 5인 뱀이 원형 큐에 기억된 모양은 다음과 같다.

head는 뱀의 머리 부분 첨자를 기억하며 tail은 꼬리의 첨자를 기억한다. 사용자의 키 입력에 따라 뱀이 이동하는데 이때 새로운 머리 좌표를 head에 기록하면서 head는 배열의 뒤쪽으로 계속 전진한다. tail은 뱀의 끝 부분에 대한 첨자인데 head와 같은 방향으로 이동하면서 뒤쪽의 꼬리를 지우는 역할을 한다. 뱀이 지나간 좌표를 모두 기억하지 않으면 꼬리를 지울 수 없을 것이다.

큐의 크기는 매크로 상수 QS로 정의되어 있는데 1600정도의 충분히 큰 값을 주었다. 그러나 게임이 계속 진행되면 이 길이는 금방 부족해지므로 큐의 처음과 끝을 논리적으로 연결하여 사용한다. head가 배열의 뒤쪽으로 진행하다가 큐의 끝에 닿으면 다시 처음으로 돌아가 앞쪽의 빈 공간을 재사용한다. 결국 QS는 뱀의 최대 길이를 지정하는 크기라고 할 수 있는데 뱀 길이가 1600이 되면 head와 tail이 한바퀴 돌아서 만나게 될 것이다. 그러나 화면 크기가 그렇게 크지 않기 때문에 이런 일은 발생하지 않는다.

이 예제의 나머지 부분에 대한 시시콜콜한 분석은 생략하기로 한다. 어차피 실전에서 구하게 되는 소스에는 별다른 설명이 없는 경우가 많으므로 이런 소스로부터 프로그램의 구조를 파악하고 수정할 수 있는 소스 해독 능력을 갖춰야 한다. 이 예제를 대상으로 남의 소스를 분석하는 연습을 해 보기 바란다. 자세한 분석을 하지 않는 대신 주요 부분에 대해서는 간략하나마 주석을 달아 두었다.