C 語言實作俄羅斯方塊：從圖形模式到完整遊戲邏輯

經典教學範例：在 Turbo C 2.0 環境下，使用 BGI 圖形庫（graphics.h）實作完整俄羅斯方塊。涵蓋圖形模式切換、鍵盤輸入處理、方塊移動與旋轉、遊戲主迴圈計時、資料結構設計（形狀陣列、遊戲板）、碰撞偵測、行消除與計分。適合 C 語言初學者理解遊戲程式架構。

1. 進入圖形模式

#include <graphics.h>
#include <conio.h>

int gdriver = VGA, gmode = VGAHI, errorcode;
initgraph(&gdriver, &gmode, "C:\\TC\\BGI"); // 路徑指向 egavga.bgi
errorcode = graphresult();
if (errorcode != grOk) { /* 錯誤處理 */ }
closegraph(); // 結束前恢復文字模式

• initgraph：切換至 640×480、16 色 VGA 模式。
• closegraph：離開圖形模式，釋放資源。

2. 常用繪圖函式

3. 鍵盤輸入：bioskey()

int key = bioskey(0); // 等待按鍵並取得掃描碼
#define VK_LEFT  0x4B00
#define VK_RIGHT 0x4D00
#define VK_DOWN  0x5000
#define VK_UP    0x4800
#define VK_ESC   0x011B
#define VK_SPACE 0x3920

主迴圈中輪詢 bioskey(1) 檢查是否有按鍵，若有則 bioskey(0) 取出處理。

4. 方塊移動原理

「雙緩衝」思想：

1. 以背景色在舊位置畫實心矩形（抹除）。
2. 更新座標。
3. 以方塊色在新位置畫實心矩形（繪製）。

座標系採用 16×16 像素為一格，邏輯座標 (x,y) 對應螢幕像素 (x*16, y*16)。

5. 遊戲計時：截獲時鐘中斷 (0x1C)

void interrupt (*oldTimer)();
void interrupt newTimer() {
    ++tickCount;        // 每秒約 18.2 次
    oldTimer();         // 連呼原中斷
}
void StartTimer() { oldTimer=getvect(0x1C); disable(); setvect(0x1C,newTimer); enable(); }
void StopTimer()  { disable(); setvect(0x1C,oldTimer); enable(); }

• 全域變數 tickCount 遞增，主迴圈每累積 18 次約等於 1 秒，控制方塊自動下落速度。
• 程式結束 必須 呼叫 StopTimer() 恢復原中斷，否則系統計時失效。

6. 形狀與遊戲板資料結構

struct Shape { int xy[8]; int color; int next; }; // xy 存 4 個相對座標 (x,y)
Shape shapes[19] = {
    { {0,-2, 0,-1, 0,0, 1,0}, CYAN, 1 },  // I 型 0°
    { {-1,0, 0,0, 1,-1, 1,0}, CYAN, 2 },  // I 型 90°
    // ... 共 7 種基本形狀 × 旋轉變體 = 19 筆
};
int board[12][22]; // 10×20 遊戲區 + 左右各 1 欄邊界 + 底部 1 列邊界
// board[x][y]==1 表示已佔用，邊界預設填 1 防止越界

• 相對座標以 4×4 格子內的「基準點」（第 2 欄第 4 列）為原點 (0,0)。
• next 指向逆時針旋轉 90° 後的形狀索引。

7. 碰撞偵測核心演算法

bool Conflict(int shapeIdx, int x, int y) {
    for (int i=0; i<8; i+=2) {
        int bx = shapes[shapeIdx].xy[i]   + x;
        int by = shapes[shapeIdx].xy[i+1] + y;
        if (bx < 1 || bx > 10) return true;       // 撞左右牆
        if (by < 1) continue;                     // 尚未完全進入遊戲區
        if (board[bx][by]) return true;           // 撞既有方塊
    }
    return false;
}

移動前先用 Conflict 模擬新位置，無衝突才真正更新座標並重繪。

8. 完整遊戲主迴圈架構

void MainLoop() {
    InitBoard(); SpawnNewShape();
    while (!gameOver) {
        if (kbhit()) HandleInput(bioskey(0));
        if (tickCount >= FALL_SPEED) { tickCount=0; TryMoveDown(); }
        RenderNextShape(); RenderScore();
        delay(10);
    }
}

原始碼檔案結構

• prog1.c：圖形模式初始化與基本繪圖測試。
• prog2.c、prog3.c：鍵盤掃描碼取得與對應動作測試。
• prog4.c：方塊移動示範。
• prog5.c：時鐘中斷計時器完整實作。
• prog6.c：形狀結構定義與遊戲板初始化。
• Russia.c：整合所有模組的完整遊戲。

完整原始碼請參考文末附件。本專案展示了 C 語言在無作業系統支援下，透過硬體中斷、記憶體映射顯示、即時輸入處理構建即時遊戲的完整技術棧。

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