C++ 实现 2048 小游戏核心逻辑与代码解析

处理用户输入

控制台环境下，我们使用 getchar() 捕获键盘字符。通常映射 W/A/S/D 或上下左右键到具体的移动方向。这部分逻辑需要配合后续的移动函数调用。

void processUserInput() {
    char key = getchar();
    switch (key) {
        case 'w': case 'W': moveUp(gameBoard); break;
        case 's': case 'S': moveDown(gameBoard); break;
        case 'a': case 'A': moveLeft(gameBoard); break;
        case 'd': case 'D': moveRight(gameBoard); break;
        default: break;
    }
}

实际项目中，可能需要处理缓冲区残留字符的问题，但在教学示例中，简单的 getchar 足以演示逻辑。

更新游戏界面：移动与合并

这是算法最核心的部分。以向上移动为例，我们需要遍历每一列，将非零元素向顶部靠拢，遇到相同数字则合并。合并后的位置不能再次参与本次移动的判断，所以通常需要标记或使用临时变量。

bool moveUp(int board[SIZE][SIZE]) {
    bool moved = false;
    for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
        for (int i = 1; i < SIZE; i++) {
            if (board[i][j] != 0) {
                int k = i;
                // 向左上方滑动直到遇到边界或障碍
                while (k > 0 && board[k-1][j] == 0) {
                    board[k-1][j] = board[k][j];
                    board[k][j] = 0;
                    k--;
                    moved = true;
                }
                // 检查是否可以合并
                if (k > 0 && board[k-1][j] == board[k][j]) {
                    board[k-1][j] *= 2;
                    board[k][j] = 0;
                    moved = true;
                }
            }
        }
    }
    return moved;
}

向下、向左、向右的移动逻辑类似，只是遍历方向和比较索引不同。比如 moveDown 需要从下往上遍历，moveLeft 则是从左往右。保持逻辑一致性有助于减少 Bug。

判断游戏结束

游戏结束有两种情况：一是达到了目标分数（2048），二是棋盘满了且没有相邻可合并的数字。

bool isGameWon() {
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
            if (gameBoard[i][j] == 2048) return true;
        }
    }
    return false;
}

bool isGameOver() {
    bool canMove = false;
    for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
            if (gameBoard[i][j] == 0) {
                canMove = true; break;
            }
            if (i < SIZE - 1 && gameBoard[i][j] == gameBoard[i+1][j]) {
                canMove = true; break;
            }
            if (j < SIZE - 1 && gameBoard[i][j] == gameBoard[i][j+1]) {
                canMove = true; break;
            }
        }
        if (canMove) break;
    }
    return !canMove;
}

这里检查了水平和垂直方向的相邻元素，只要有一个能合并或者有空位，游戏就继续。

总结

通过以上步骤，我们构建了一个完整的 2048 控制台版本。虽然界面简陋，但核心算法涵盖了数据结构操作、随机数生成、状态机流转等编程基础概念。理解这些逻辑后，可以尝试引入图形库（如 SFML 或 SDL）来美化界面，或者增加音效和计分系统。希望这段代码能帮你理清游戏开发的思路。