C++编程：枚举、多维数组、结构体与动画实现

# C++ 编程：枚举、多维数组、结构体与动画实现 ## 1. 枚举类型的使用 ### 1.1 打印枚举值 在 C++ 中，编译器并不知道如何打印自定义的枚举类型。以扑克牌花色枚举 `Suit` 为例，我们可以编写一个函数来实现打印功能： ```cpp void print(Suit suit) //prints a Suit { switch (suit) { case CLUBS : sout << 'C'; break; case DIAMONDS: sout << 'D'; break; case HEARTS : sout << 'H'; break; case SPADES : sout << 'S'; break; default : sout << '?'; break; } } ``` ### 1.2 枚举类（enum class） C++11 及以后版本引入了 `enum class`，它提供了更安全的枚举使用方式。使用 `enum class` 时，引用枚举值需要加上作用域限定符，并且不能隐式转换为整数。例如： ```cpp // 普通枚举使用 for (int s = CLUBS; s <= SPADES; ++s) for (int r = ACE; r <= KING; ++r) ... // 枚举类使用 for (int s = int (Suit::HEARTS); s <= int (Suit::SPADES); ++s) for (int r = int (Rank::ACE); r <= int (Rank::KING); ++r)... ``` 虽然使用 `enum class` 需要更多的输入，但它可以避免意外的枚举值使用和名称冲突。 ### 1.3 枚举类型的边界问题 C++ 不会检查枚举类型变量是否超出了所列出的值范围。例如： ```cpp r = Rank (-5000); ``` 为了避免这种情况，我们应该确保不使用超出范围的值。 ### 1.4 枚举类型相关练习 - 声明一个国际象棋棋子的枚举类型： ```cpp enum ChessPiece { KING, QUEEN, BISHOP, KNIGHT, ROOK, PAWN }; ``` - 声明一个太阳系行星的枚举类型，使 `EARTH` 的值为 3： ```cpp enum Planet { MERCURY = 1, VENUS = 2, EARTH = 3, MARS = 4, JUPITER = 5, SATURN = 6, URANUS = 7, NEPTUNE = 8 }; ``` - 编写一个函数 `printRank`，根据 `Rank` 枚举值打印相应的字符： ```cpp void printRank(Rank rank) { switch (rank) { case ACE: sout << 'A'; break; case TWO: sout << '2'; break; // 其他情况... case KING: sout << 'K'; break; } } ``` - 编写一个函数 `readRank`，读取输入并返回相应的 `Rank` 枚举值： ```cpp Rank readRank() { // 实现读取逻辑 } ``` - 编写一个函数播放不同风格的音乐，使用枚举参数指定音乐风格： ```cpp enum MusicStyle { SPOOKY, CARNIVAL, ALIEN }; void playMusic(MusicStyle style) { // 实现音乐播放逻辑 } ``` ## 2. 多维数组 ### 2.1 二维数组示例：井字棋棋盘 并非所有数组都是简单的列表，我们可以创建二维或更多维的数组。以井字棋棋盘为例，它是一个 3x3 的网格，每个方格可以包含 `X`、`O` 或为空： ```cpp enum {MAX_CLMS = 3, MAX_ROWS = 3}; enum class Square { EMPTY, X, O }; Square board[MAX_ROWS][MAX_CLMS]; // 设置第 1 行第 2 列的方格为 X board[1][2] = Square::X; // 检查第 row 行第 clm 列的方格 if (board[row][clm] == Square::X) ... ``` 二维数组在内存中的排列方式是先存储第 0 行的所有列，然后是第 1 行，以此类推。例如，要访问 `board[1][2]`，C++ 会计算 `1*MAX_CLMS + 2 = 5`，从初始元素开始数第 5 个元素就是 `board[1][2]`。 ### 2.2 显示井字棋棋盘 显示井字棋棋盘可以分为两个基本步骤：绘制棋盘网格和绘制 `X` 和 `O`。以下是一个完整的示例程序： ```cpp #include "SSDL.h" //Dimensions of board and text notes enum { MAX_ROWS = 3, MAX_CLMS = 3 }; enum { ROW_WIDTH = 100, CLM_WIDTH = 100 }; enum { BOARD_HEIGHT = 300, BOARD_WIDTH = 300 }; enum { TEXT_LINE_HEIGHT = 20 }; //A Square is a place in the TicTacToe board //No enum class: I got tired of typing "Square::" enum Square { EMPTY, X, O }; //Displaying the board void display(const Square board[MAX_ROWS][MAX_CLMS]); int main(int argc, char** argv) { //Shrink the display to fit our board // allowing room for 2 lines of text at the bottom; // set title SSDL_SetWindowSize (BOARD_WIDTH, BOARD_HEIGHT + TEXT_LINE_HEIGHT * 2); SSDL_SetWindowTitle("Hit any key to end."); //Colors SSDL_RenderClear (SSDL_CreateColor(30, 30, 30)); //charcoal SSDL_SetRenderDrawColor(SSDL_CreateColor(245, 245, 220)); //beige //The board, initialized to give X 3 in a row Square board[MAX_ROWS][MAX_CLMS] = { {EMPTY, EMPTY, X}, {EMPTY, X, EMPTY}, { X, O, O} }; display (board); //display it //Be sure the user knows what he's seeing is the right result SSDL_RenderText("You should see 3 X's diagonally, ", 0, MAX_ROWS * ROW_WIDTH); SSDL_RenderText("and two O's in the bottom row.", 0, MAX_ROWS * ROW_WIDTH + TEXT_LINE_HEIGHT); SSDL_WaitKey(); return 0; } void display(const Square board[MAX_ROWS][MAX_CLMS]) { //Make 'em static: loaded once, and local to the only function // that needs 'em. What's not to like? static const SSDL_Image X_IMAGE = SSDL_LoadImage("media/X.png"); static const SSDL_Image O_IMAGE = SSDL_LoadImage("media/O.png"); //draw the X's and O's for (int row = 0; row < MAX_ROWS; ++row) for (int clm = 0; clm < MAX_CLMS; ++clm) switch (board[row][clm]) { case Square::X: SSDL_RenderImage(X_IMAGE, clm*CLM_WIDTH, row*ROW_WIDTH); br ```