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关于linux:Bash技巧可以左右下移动和旋转俄罗斯方块的Shell脚本

jiezi

在 Linux bash 中，之前文章介绍过应用 k、j、h、l 键来上下左右挪动单个方块的 shell 脚本。

上面持续介绍如何旋转单个方块。

执行成果

具体的执行成果如下：

  • 旋转前的截图

  • 挪动并旋转后的截图

理论执行时，默认显示横向的 Z 字形方块。

能够在边框外部，左右下挪动 Z 字形的方块，不能上移。俄罗斯方块不容许上移。

能够按 k 键在横向、竖向之间来回旋转方块。

脚本代码

假如有一个 rotateblock_one.sh 脚本，具体的代码内容如下所示。

在这个代码中，简直每一行代码都提供了具体的正文，不便浏览。

这篇文章的前面也会对一些关键点进行阐明，有助了解。

#!/bin/bash
# 实现一个能够左右下挪动、以及可旋转的方块,
# 方块的挪动和旋转范畴限定在指定边框内.
# 只挪动和旋转所有形态的 Z 字形方块.

# 上面几个常量指定长方形边框的上下左右边界
# 指定边框右边的列数
FRAME_LEFT=3
# 指定边框左边的列数
FRAME_RIGHT=26
# 指定边框上边的行数
FRAME_TOP=2
# 指定边框下边的行数
FRAME_BOTTOM=18

# 上面的 Z_BLOCKS 数组定义了 Z 字形方块的所有形态.
# 所给的初始值对应横放的 Z 字形方块, 具体形态为:
# [][]
#   [][]
# 这里应用行数、列数坐标点的形式来示意每一个小方块的地位.
# 第一个小方块的起始行数、列数都是 0, 作为整个方块的原点.
# 第二个小方块和第一个小方块在同一行, 行数也是 0. 每一个小方块
#   显示两个字符, 所以第二个小方块的起始列数是 2.
# 第三个小方块在第一个小方块的下一行, 行数是 1. 它的列数是 2.
# 第四个小方块和第三个小方块在同一行, 行数是 1. 它的列数是 4.
# 应用这些行列数加上方块的起始行列数, 就能定位出每个小方块要
# 显示在哪一行、哪一列. 之后能够应用 ANSI 本义码设置光标的地位.
# 后面 8 个数字对应横放的 Z 字形方块.
# 前面 8 个数字对应竖放的 Z 字形方块.
Z_BLOCKS=(\
    0 0 0 2 1 2 1 4\
    0 2 1 0 1 2 2 0\
)
# 下面的 Z_BLOCKS 数组保留 Z 字形方块的所有形态.
# 应用 displayBlockIndex 变量来指向以后显示的方块形态.
# 每个方块形态应用 8 个数字来示意. 这个值要基于 8 进行递增.
displayBlockIndex=0

# 这个值加上 Z_BLOCKS 数组外面的小方块行数,
# 会指定每一个小方块要显示在哪一行.
# 其初始值是边框上边行数的下一行.
blockLine=$((FRAME_TOP + 1))
# blockColumn 指定整个方块显示的起始列.
# 这个值加上 Z_BLOCKS 数组外面的小方块列数,
# 会指定每一个小方块要显示在哪一列.
# 其初始值是边框右边列数的下一列.
blockColumn=$((FRAME_LEFT + 1))

# 显示一个长方形边框, 作为方块挪动的边界范畴
function showFrame()
{
    # 设置边框字符的显示属性: 高亮反白显示, 绿色文本, 绿色背景
    printf "\e[1;7;32;42m"

    local i
    # 上面应用 "\e[line;columnH" ANSI 本义码挪动
    # 光标到指定的行和列, 而后显示对应的边框边界字符.
    # 行数递增, 列数不变, 竖向显示边框的左右边界
    for ((i = FRAME_TOP; i <= FRAME_BOTTOM; ++i)); do
        printf "\e[${i};${FRAME_LEFT}H|"
        printf "\e[${i};${FRAME_RIGHT}H|"
    done

    # 列数递增, 行数不变, 横向显示边框的高低边界
    for ((i = FRAME_LEFT + 1; i < FRAME_RIGHT; ++i)); do
        printf "\e[${FRAME_TOP};${i}H="
        printf "\e[${FRAME_BOTTOM};${i}H="
    done

    # 显示边框之后, 重置终端的字符属性为原来的状态
    printf "\e[0m"}

# 显示或者革除方块. 由 displayBlockIndex 指定方块形态.
# 传入的第一个参数为 1, 会显示方块.
# 传入的第一个参数为 0, 会革除方块.
function drawBlock()
{
    local i squareIndex
    # square 变量保留要显示的小方块内容.
    # 如果内容为 "[]", 会显示具体的方块.
    # 如果内容为 " ", 也就是两个空格, 会革除方块
    local square
    # line 变量指定某个小方块显示在哪一行
    local line
    # column 变量指定某个小方块显示在哪一列
    local column

    # 所给的第一个参数值为 1, 示意要显示具体的方块
    # 所给的第一个参数值为 0, 示意要革除以后的方块
    # 方块显示的地位由 blockLine 和 blockColumn 指定
    if [$1 -eq 1]; then
        square="[]"
        # 显示方块时, 把方块的背景色设成红色
        printf "\e[41m"
    else
        # 把原先显示的方块内容都替换为空格, 显示为空
        square=" "
        # 革除方块时, 背景色要显示为原先的色彩
        printf "\e[0m"
    fi

    for ((i = 0; i < 8; i += 2)); do
        # 基于 displayBlockIndex 获取到要显示的小方块 index
        squareIndex=$((i + displayBlockIndex))
        # 应用 blockLine 和 Z_BLOCKS 数组指定的小方块行数
        # 来获取每一个小方块要显示在哪一行.
        line=$((blockLine + ${Z_BLOCKS[squareIndex]}))
        # 应用 blockLine 和 Z_BLOCKS 数组指定的小方块列数
        # 来获取每一个小方块要显示在哪一列.
        column=$((blockColumn + ${Z_BLOCKS[squareIndex + 1]}))
        # 应用 "\e[line;columnH" 本义码挪动光标到指定的
        # 行和列, 而后开始显示对应的小方块.
        printf "\e[${line};${column}H${square}"
    done
}

# 该函数判断是否能够在指定的行和列搁置特定形态的方块.
# 如果能够搁置, 返回 0. 不能搁置, 返回 1.
function canPlaceBlock()
{
    # 所给的第一个参数指定要挪动到的起始行数
    local nextBaseLine="$1"
    # 所给的第二个参数指定要挪动到的起始列数
    local nextBaseColumn="$2"
    # 所给的第三个参数指定要搁置的方块形态 index
    local blockIndex="$3"
    local i squareIndex nextLine nextColumn

    # blockIndex 变量指向以后显示的方块形态 index.
    # 上面遍历以后方块的每一个小方块, 获取它们
    # 将被显示的行列数, 查看是否超过了边框范畴.
    # 如果超过, 则返回 1, 示意不能挪动方块到指定的行或列.
    for ((i = 0; i < 8; i += 2)); do
        squareIndex=$((i + blockIndex))
        nextLine=$((nextBaseLine + ${Z_BLOCKS[squareIndex]}))
        nextColumn=$((nextBaseColumn + ${Z_BLOCKS[squareIndex+1]}))

        # 上面两个 if 条件查看接下来要显示的行数、列数是否超过了
        # 边框范畴. 如果超过, 则返回 1, 不能搁置方块到新的行或列上.
        if ((nextLine<=FRAME_TOP || nextLine>=FRAME_BOTTOM)); then
            return 1
        fi

        if ((nextColumn<=FRAME_LEFT || nextColumn>=FRAME_RIGHT)); then
            return 1
        fi
    done
    # 遍历方块的所有小方块, 发现都能够挪动, 则返回 0
    return 0
}

# 左移方块
function leftMoveBlock()
{
    # 每次左移, 要挪动一个小方块的间隔. 每个小方块占据两列,
    # 所以左移后, 新的起始列数是在后面第二列, 上面要减 2.
    local newBaseColumn=$((blockColumn - 2))
    # bash 的 if 语句能够对任意命令的返回值进行判断, 并不是
    # 只能判断 [、[[、(( 等命令的返回值. 上面直接判断
    # canPlaceBlock 函数的返回值. 如果返回 0, 就是 true.
    if canPlaceBlock "$blockLine" "$newBaseColumn" "$displayBlockIndex"; then
        # 能够挪动方块. 先革除原先的方块
        drawBlock 0
        # 更新 blockColumn 的值, 以便后续在新的列上显示方块
        ((blockColumn -= 2))
        drawBlock 1
    fi
}

# 右移方块
function rightMoveBlock()
{
    # 每次右移, 要挪动一个小方块的间隔. 每个小方块占据两列,
    # 所以右移后, 新的起始列数是在前面第二列, 上面要加 2.
    local newBaseColumn=$((blockColumn + 2))
    # bash 的 if 语句能够对任意命令的返回值进行判断, 并不是
    # 只能判断 [、[[、(( 等命令的返回值. 上面直接判断
    # canPlaceBlock 函数的返回值. 如果返回 0, 就是 true.
    if canPlaceBlock "$blockLine" "$newBaseColumn" "$displayBlockIndex"; then
        # 能够挪动方块. 先革除原先的方块
        drawBlock 0
        # 更新 blockColumn 的值, 以便后续在新的列上显示方块
        ((blockColumn += 2))
        drawBlock 1
    fi
}

# 下移方块
function downMoveBlock()
{local newBaseLine=$((blockLine + 1))
    if canPlaceBlock "$newBaseLine" "$blockColumn" "$displayBlockIndex"; then
        # 能够挪动方块. 先革除原先的方块
        drawBlock 0
        # 更新 blockLine 的值, 以便后续在新的行上显示方块
        ((blockLine += 1))
        drawBlock 1
    fi
}

# 基于 displayBlockIndex 的值, 获取下一个要显示的
# 方块 index. 须要查看新的 index 是否越界, 越界则重置为 0.
function getNextBlockIndex()
{local nextBlockIndex=$((displayBlockIndex + 8))
    # ${#Z_BLOCKS[@]} 获取 Z_BLOCKS 数组的元素个数.
    # 当 nextBlockIndex 大于数组元素个数时, 曾经越界,
    # 要重置为 0. 从头开始旋转方块.
    if [$nextBlockIndex -ge ${#Z_BLOCKS[@]} ]; then
        nextBlockIndex=0
    fi
    # 这里要用 echo 命令输入新的 index, 以便里面应用
    # $(getNextBlockIndex) 的形式获取这个值.
    # 如果用 return 命令返回, 里面要用 $? 获取, 不不便.
    echo "$nextBlockIndex"
}

# 旋转方块. 依照俄罗斯方块的规定, 不能上移方块.
function rotateBlock()
{local newBlockIndex="$(getNextBlockIndex)"
    # 旋转方块后, 形态发生变化, 要查看是否能够旋转
    if canPlaceBlock "$blockLine" "$blockColumn" "$newBlockIndex"; then
        # 能够旋转成新的方块形态. 先革除原先的方块
        drawBlock 0
        # 更新 displayBlockIndex 的值, 指向旋转后的下一个方块形态
        displayBlockIndex="$(getNextBlockIndex)"
        # 显示新的方块
        drawBlock 1
    fi
}

# 重置终端的显示状态为原先的状态
function resetDisplay()
{
    # 把光标显示到边框底部的下一行,
    # 以便终端提示符显示在边框之后, 防止错乱
    printf "\e[$((FRAME_BOTTOM + 1));0H"
    # 显示光标
    printf "\e[?25h"
    # 重置终端的字符属性为原来的状态
    printf "\e[0m"}

# 初始化显示状态. 例如显示边框, 暗藏光标, 等等
function initDisplay()
{
    # 因为方块会显示在指定的行和列,
    # 为了防止已有内容的烦扰, 先清屏.
    clear
    # 暗藏光标
    printf "\e[?25l"
    # 显示提醒字符串
    echo "Usage: k 键: 旋转方块. j/h/l 键: 下 / 左 / 右挪动方块. q 键: 退出"
    # 显示边框
    showFrame
    # 先显示一个默认的方块
    drawBlock 1
}

initDisplay

# 循环读取用户按键, 并进行相应解决
while read -s -n 1 char; do
    case "$char" in
        # h 键要左移一列
        "h") leftMoveBlock ;;
        # l 键要右移一列
        "l") rightMoveBlock ;;
        # j 键要下移一行
        "j") downMoveBlock ;;
        # k 键要旋转方块. 俄罗斯方块不能上移方块
        "k") rotateBlock ;;
        # q 键退出
        "q") break ;;
    esac
done

resetDisplay
exit

代码关键点阐明

确认旋转后的方块形态

在 rotateblock_one.sh 脚本中，定义了一个 Z_BLOCKS 数组，保留 Z 字形方块的所有形态。

每个形态应用 8 个数字示意。应用一个 displayBlockIndex 变量来指定要显示的方块形态的第一个数字。

当须要旋转到下一个形态时，让 displayBlockIndex 变量加上 8，指向下一个方块形态的第一个数字。

之后就能够应用 drawBlock 1 语句来显示下一个方块形态。

查看方块地位是否超过边框

在后面介绍方块挪动的文章外面，硬编码记录方块的长度、高度，而后基于记录的长度、高度值查看方块地位是否超过边框。

然而在以后脚本中，因为旋转方块之后，方块的长度、高度会发生变化。

如果还是硬编码记录每个方块的长度、高度，那么判断起来比拟麻烦。

以后脚本定义了一个 canPlaceBlock 函数来查看方块地位是否超过边框。

具体思路是，基于方块挪动、或者旋转后的地位，获取每一个小方块的行数、列数，而后查看该小方块的显示地位是否超过边框范畴。

如果任意一个小方块的显示地位超过边框范畴，示意不能在新的地位显示方块。

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