贪吃蛇 让网格动起来，摸到状态机

你好，我是吴老师。这份是给你自己读的——不用等我讲，看不懂就整段复制给 AI，加一句"请一次只解释一个概念，讲完问我一个小问题"。

读完之后，你应该能：

• 说清"蛇身 = 一串格子（数组）"是什么意思；
• 明白"方向"在板子里就是一个数（上/右/下/左）；
• 理解蛇每 tick 整体挪一格、吃到食物才变长；
• 分清"撞墙只是反弹"，真正结束的是撞自己/撞对方/两蛇头对撞；
• 说出板子有"标题 / 倒计时 / 进行中 / 结束"四个状态（状态机）。

用时：约 60 分钟。　准备：烧录 demo01_snake 的板子 + 一根 USB 线。

一、让板子玩贪吃蛇

第 29 课我们让板子当棋盘陪你下五子棋。这一课更带劲——让一条蛇在格子里咬来咬去。

规则你玩过：蛇一直往前爬，吃到食物变长；撞墙、撞自己就结束。可板子没有"墙/蛇/食物"这些实体，它只有像素点。真正的问题是：

板子怎么知道蛇现在在哪一格？朝哪个方向爬？这一步该往哪走？吃到东西怎么变长？

答案很省事：蛇身就是数组里的一串格子，方向就是一个数。 这一课把上一课"棋盘=数组"升级成"蛇身=一串格子"。

先看现象：烧录后屏幕上出现两条蛇——一条绿的你控制（滑动转向），一条红的 NPC（板子自己控制），它俩抢一个卡通食物。谁先撞自己/撞对方就输，两蛇头撞同一格算平局。

二、我观察到的现象

三、蛇，就是"一串格子"

屏幕上共 20 列 × 24 行 = 480 个格子，每格 12 像素。每条蛇就住在这张网格上，是一串连着的格子。代码把它记成：

struct Snake {
  Cell body[480];    // 一串格子：body[0]=头，body[1]=第二节…最后是尾
  uint16_t len;      // 蛇现在有多长
  uint8_t  dir;      // 当前方向（一个数）
  uint8_t  queuedDir;// 你刚滑动、下一 tick 才生效的方向
  bool     alive;    // 还活着吗
  uint16_t score;    // 吃了多少分
};

你滑一下屏幕，蛇不会"立刻转弯"——程序只是把目标方向存进 queuedDir，下一 tick 才真正朝那边走，这样画面才不鬼畜。

四、方向，就一个数

蛇朝哪爬，不是箭头，就是一个数：

enum Dir { UP=0, RIGHT=1, DOWN=2, LEFT=3 };

DX[] = {  0,  1,  0, -1 };   // 列怎么变
DY[] = { -1,  0,  1,  0 };   // 行怎么变

• UP=0：往上行减1（-1）；RIGHT=1：往右列加1；DOWN=2：往下行加1；LEFT=3：往左列减1。

方向变成"一个数"的好处：想走一步，就拿蛇头的行列 + 一组 DX/DY 就行。 反方向也超好判断——(dir+2)%4（上的反是下，右的反是左）。

五、两个代码名，够了

1. stepSnake(snake, 新头x, 新头y, 吃了没)——整条蛇往前挪一格

stepSnake 做的事：
  1) 身体从头到尾，每一节都往后腾一格；
  2) 把新蛇头塞到 body[0]；
  3) 吃到食物(grow=true) → 长度+1、分数+1、重新生成一颗食物；
  4) 踩到道具(吸铁石/闪电) → 只有玩家会生效。

蛇是"往前挪一格"而不是"整个重画"：头前插一格、尾巴去掉一格。只有吃到食物时尾巴才不"去掉"，于是变长。想通这一点，"变长"其实只是"尾巴这次没跟上"。

2. doMove()——这一 tick，两条蛇各走一步，并处理所有碰撞

doMove 每 150ms 触发一次，按顺序做三件事：
  1) 解转向：玩家转向真正生效；如果蛇头在墙边，先算出"撞墙反弹"的新方向。
  2) 算两个新头：玩家和 NPC 各自按方向走一格，得到两个"新头"位置。
  3) 解碰撞：新蛇头去比"墙/自己的身体/对方身体/对方头"：
       撞自己或撞对方 → alive=false（死了）
       两蛇头撞同一格，或互相踩对方现在的位置 → 两条都死，算平局
       谁都没死 → 才各自 stepSnake 真走这一步。

这个 demo 里撞到墙只是反弹（回到场内继续走），不会死！真正结束的是撞到自己、撞到对方，或两蛇头对撞。和你以前玩过的"撞墙就死"不一样，一定记住。

最该记住的：蛇 = 一串格子（数组）+ 一个方向数；每 tick 整体挪一格，吃到食物尾巴才不掉所以变长；撞自己/撞对方/两蛇头对撞才结束，撞墙只反弹。

六、为什么蛇身要用数组，而不是一条会动的线？

数据怎么存，决定规则好不好写。 把世界"对齐成格子"，所有"撞没撞"都变成"两个格子是不是同一个"，简单一眼看懂。

七、改一个条件：撞墙就死？

现在的蛇撞墙会反弹。如果改成"经典贪吃蛇"——撞墙直接死，要改什么？

方向是数、格子是行列，所以改一条规则常常只是改一小段判断。"反弹"和"撞死"只是对"新头出界没"的两种处理。

八、状态机：板子怎么知道"该干嘛"？

板子不是一直在动，它在几种状态间切换：

代码是个 switch(state)，每个状态只干一两件事，在特定时机跳到下一个状态。

状态机就是"按当前状态决定该干嘛"。以后做任何有开始、有过程、有结束的程序（切屏、菜单、多关卡）都会用到。

九、过关检查

1. 板子怎么记住一条蛇？"蛇身=一串格子"是什么意思？
2. "方向"在板子里是一个什么？DX/DY 那组数字和方向什么关系？
3. stepSnake 具体做了哪几件事？为什么吃到食物才变长？
4. 这个 demo 里撞到墙会怎样？真正结束的"死法"有哪几种？
5. 状态机有哪四个状态？靠什么从"倒计时"切到"进行中"？
6. 为什么滑动转向用 queuedDir（下一 tick 才生效）而不是立刻转弯？

留下三样东西：你一局的结果（你几分、NPC 几分、谁赢）、你第一次转向的方向（上/右/下/左）、"贪吃蛇在板子里是什么"的一句话。

十、还能玩什么

下节课预告：学会"网格 + 方向 + 状态机"后，第 31 课俄罗斯方块也是这张网格、也有方向和状态机，只是改成方块往下掉——这个三角摸熟，俄罗斯方块就是小菜一碟。