C語言代碼：數字雨
在我們的日常生活中，雨水是我們經常遇到的一種自然現象。有時候，我們會在雨中漫步，欣賞那美麗的雨景。然而，在計算機世界里，我們如何用代碼來模擬這種美麗的雨景呢？本文將通過一個簡單的Windows控制臺程序，來展示如何實現一個模擬雨水下落的效果。
代碼概覽
本程序主要使用了Windows API和C語言。通過定義一個RAINDROP結構體來表示雨滴，并使用數組來存儲一定數量的雨滴。程序的主要邏輯在main函數中實現，包括初始化控制臺信息、隨機設置雨滴初始位置和內容、實現雨滴下落過程、以及控制雨滴下落速度等。
關鍵技術點
- 結構體使用：通過定義RAINDROP結構體來存儲雨滴的x、y坐標和字符內容，便于后續對雨滴的操控。
- 光標控制：使用SetConsoleCursorPosition函數來控制光標位置，實現雨滴的顯示和移動。
- 顏色設置：使用SetConsoleTextAttribute函數來設置文本顏色，使雨滴呈現綠色。
- 時間隨機性：利用rand()函數生成隨機數，控制雨滴的位置和下落速度。
- 動畫效果：通過定時器或Sleep函數實現時間的延遲，使雨滴呈現連續下落的效果。
詳細實現
(1) 定義結構體：
typedef struct
{
int x, y;
char ch;
} RAINDROP;定義了一個名為RAINDROP的結構體，用于存儲每個雨滴的x、y坐標和字符內容。
(2) 初始化控制臺信息
在main函數中，首先獲取控制臺的寬度和高度，為后續的雨滴下落提供參考。
RAINDROP raindropLine[BUFFER_SIZE];
HANDLE HOUT = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);(3) 隨機設置雨滴初始位置和內容
使用rand()函數隨機生成雨滴的初始位置和內容。例如：raindropLine[i].x = rand() % WIDTH;。
(4) 雨滴下落過程的實現
在主循環中，不斷更新雨滴的位置，并利用光標控制和顏色設置來顯示雨滴。例如：gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y); set_color(FOREGROUND_GREEN); putchar(raindropLine[i].ch);。同時，當雨滴下落過快時，重新設置其位置，使其重新開始下落。例如：if (raindropLine[i].y > HEIGHT + RAIN_LENGTH) raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT;。
(5) 控制雨滴下落速度
通過Sleep(50)函數實現時間的延遲，使雨滴呈現連續下落的效果。同時，根據不同的顯示分辨率調整雨滴的大小和下落速度。
(6) 高亮顯示雨滴
為了使雨滴更顯眼，使用FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY來設置高亮顏色。例如：set_color(FOREGROUND_GREEN|FOREGROUND_INTENSITY); putchar(raindropLine[i].ch);。
(7) 程序結束
在主循環結束后返回0，表示程序正常退出。例如：return 0;。
(8) 性能與優化
本程序的性能主要受到控制臺刷新率和顯示分辨率的影響。為了提高程序的性能表現，可以嘗試以下優化措施：使用雙緩沖技術減少屏幕刷新的次數；根據不同的顯示分辨率調整雨滴的大小和下落速度；優化代碼邏輯和數據結構等。
效果展示：
完整代碼：
#include <time.h>
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
const int BUFFER_SIZE = 100;
const int RAIN_LENGTH = 18;
typedef struct
{
int x, y;
char ch;
} RAINDROP;
RAINDROP raindropLine[BUFFER_SIZE];
HANDLE HOUT = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
void gotoxy(int x, int y)
{
COORD pos;
pos.X = x;
pos.Y = y;
SetConsoleCursorPosition(HOUT, pos);
}
void set_color(WORD wAttributes)
{
SetConsoleTextAttribute(HOUT, wAttributes);
}
int main()
{
CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO info;
GetConsoleScreenBufferInfo(HOUT, &info);
int HEIGHT = info.srWindow.Bottom;
int WIDTH = info.srWindow.Right;
srand((unsigned int)time(NULL)); // 使用當前時間作為隨機數種子
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) // 隨機設置雨滴下落的位置和內容
{
raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; // 設置x坐標為隨機數
raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT; // 設置y坐標為隨機數
raindropLine[i].ch = rand() % 2 + 48; // 設置雨滴內容為0或1的隨機數，ASCII碼48起為數字字符
}
while (true)
{
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; ++i)
{
if (raindropLine[i].y <= HEIGHT)
{
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN); // 設置雨滴顏色為綠色
putchar(raindropLine[i].ch); // 顯示雨滴內容
}
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y - RAIN_LENGTH); // 擦除過長的雨滴，將光標移動到上一行位置
putchar(' '); // 在當前位置填充空白，為雨滴留出空間
raindropLine[i].y++; // 雨滴下落一行，增加y坐標值
raindropLine[i].ch = rand() % 2 + 48; // 重新生成隨機數作為雨滴內容，生成0或1的隨機數（ASCII碼48起為數字字符）
if (raindropLine[i].y > HEIGHT + RAIN_LENGTH) // 如果雨滴下落過快，重新設置其位置，將y坐標設置為窗口頂部附近的位置（HEIGHT+RAIN_LENGTH）附近的值）
{
raindropLine[i].x = rand() % WIDTH; // 在窗口內隨機設置新的x坐標值，讓雨滴重新開始下落位置的隨機分配過程
raindropLine[i].y = rand() % HEIGHT; // 在窗口內隨機設置新的y坐標值，讓雨滴重新開始下落位置的隨機分配過程
// 如果雨滴位置仍然在窗口內，高亮顯示，增加亮度
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // 高亮顯示，增加亮度
putchar(raindropLine[i].ch);
}
if (raindropLine[i].y <= HEIGHT) // 如果雨滴位置仍然在窗口內，高亮顯示，增加亮度
{
gotoxy(raindropLine[i].x, raindropLine[i].y);
set_color(FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // 高亮顯示，增加亮度
putchar(raindropLine[i].ch);
}
}
Sleep(50); // 暫停一段時間，以控制動畫的速度，這里設置為50毫秒
}
return 0; // 程序結束，返回0表示正常退出程序
}
