;*********************************************************************************
; 程  序： snake.exe                                                             *
; 源文件： snake.asm                                                             *
; 环  境： masmplus 1.2                                                          *
; 编  译： ml /c /coff /Fo"snake.obj" ".\snake.asm"                              *
; 链  接： link /out:snake.exe /subsystem:windows /merge:.rdata=.text snake.obj  *
; 作  者： hiroyukki                                                             *
; 日  期： 2011.03.04                                                            *
; 玩  法： P: 暂停和继续 C: 切换颜色模式 上下左右WASD键: 调整蛇头方向            *
;          Q或ESC: 退出游戏 N: 开始新游戏                                        *
; 说  明：     模型如下，因为总共的格子是有限的，所以我采取了静态内存的方法，以  *
;          避免每吃一个食物就申请一次内存的麻烦，在程序初始化时，就把所有空格上  *
;          的结点初始化好了，类似内存池的机制。                                  *
;              程序共 23 * 17 = 391个格子，故在 data? 域申请 391 个 DWORD。这些  *
;          DWORD的4个字节从高到低分别表示一个结点的 x位置 y位置 结点类型(食物还  *
;          是蛇身，绘制时根据此指定不同颜色) 有效标志(即蛇到达的位置的结点才是   *
;          有效的)。                                                             *
;              程序时刻记录着当前头的结点，在每次移动时根据方向不同来获取下一个  *
;          将要到达的位置，如果该位置是墙或蛇身，则撞死，否则把下一个位置上的结  *
;          点标志为有效(同时应该把当前蛇尾标志为无效)。                          *
;              当前的所有有效结点都存放在另一个数组中，此数组看做一个结点的链表  *
;          数组的第一个元素是蛇尾，最后一个非0元素是蛇头。每当吃掉一个食物或者   *
;          前进一步，视做换掉了蛇头。但是不一样的是，吃掉食物时只简单地把新结点  *
;          放到数组的第一个0元素，即成为新的蛇头。而前进的情况下，在数组最后加   *
;          入新结点后，要把蛇尾，即数组中第一个结点移除，做法是把数组后面的结点  *
;          依次左移。绘制时其实是使用这个链表里的元素进行绘制，所以要保持链表里  *
;          元素与全局结点列表里的相应元素同步。                                  *
;              共 23 * 17个结点，第一个结点位置为 (1, 1)，最后一个为(23, 17)。   *
;          这些结点在一个一维数组中，则由 (x, y)得到相应结点在一维数组中的索引的 *
;          公式为 (y - 1) * 23 + (x - 1)                                         *
;              为了进一步减小可执行文件体积，合并了只读数据段和代码段，然后使用  *
;          upx 压，EXE为 4096 bytes 。                                           *
;*********************************************************************************

		.386
		.model flat, stdcall
		option casemap:none
;***************************************************************************
; Include
;***************************************************************************
include		windows.inc
include		gdi32.inc
includelib	gdi32.lib
include		user32.inc
includelib	user32.lib
include		kernel32.inc
includelib	kernel32.lib
includelib	Coredll.lib

;***************************************************************************
; 这个结构并未使用，只是大致描述下一个结点的样子，一个节点是一个DWORD      *
; 从高位到低位分别是： x坐标 y坐标 类型(食物或蛇身) 有效标志               *
; 每个字段点一个字节                                                       *
;***************************************************************************
Node	struct
	x		BYTE		?
	y		BYTE		?
	ntype	BYTE		?
	bValid  BYTE        ?
Node	ends

TIMER			equ		1
FOOD			equ		0
BODY			equ		1
RIGHT			equ		2
LEFT			equ		3
UP				equ		4
DOWN			equ		5
;***************************************************************************
; 数据段
;***************************************************************************

		.data?
hInstance		dd			?
hWinMain		dd			?
hDc				dd			?
isPaused		dd  		?
isAlive			dd			?
bRanColor		dd			?
bTurnPending	dd			?
direction		dd			?
food			dd          ?
nodes           dd   	391 dup (?)
nodeList		dd		391 dup (?)
curX			dd			?
curY			dd			?
foodX			dd			?
foodY			dd			?
score			dd			?
rClient			RECT		<>
wndWidth		dd			?
wndHeight		dd			?
szScoreBuffer	db		32 dup (?)
seed			dd			?
speed			dd			?
timerCounts		dd			?
eatCounts		dd			?

		.const
szClassName			db		'1', 0
szCaptionMain		db		'贪食蛇', 0
szCaptionPause		db		'已暂停', 0
szCaptionDie		db		'游戏结束，请按N键开始新游戏', 0
szDown				db		'下', 0
szUp				db		'上', 0
szRight				db		'右', 0
szLeft				db		'左', 0
szScore				db		'得分：%d', 0

;***************************************************************************
; 代码段
;***************************************************************************
		.code
;***************************************************************************
; 随机数生成
;***************************************************************************
_NextInt		proc uses edx ebx	max
	push edx
	invoke	GetTickCount
	add eax, seed
	add seed, eax
	xor edx, edx
	mov ebx, max
	div ebx
	xor seed, eax
	mov eax, edx
	inc eax
	pop edx
	ret
_NextInt		endp

;***************************************************************************
; 初始化所有蛇身结点把前三个置为有效
;***************************************************************************
_InitNodes		proc
	push edi
	push edx
	push ebx
	push ecx
	xor edi, edi
@@:
	xor edx, edx
	mov eax, edi
	mov ebx, 17h
	div ebx
	; 商是 y 坐标，余数是 x 坐标
	xor ecx, ecx
	or ecx, edx
	inc ecx
	shl ecx, 8
	or ecx, eax
	inc ecx
	shl ecx, 8
	or ecx, BODY
	shl ecx, 8
	; ecx 为结点， ebx 为有效结点列表
	; nodeList 数组首元素即蛇尾，最后一个不为0的元素为蛇头
	xor ebx, ebx
	.if edi < 4
		or ecx, 1
		mov ebx, ecx
	.endif
	mov [offset nodes + edi * 4], ecx
	mov [offset nodeList + edi * 4], ebx
	inc edi
	.if edi >= 187h
		jmp @F
	.endif
	jmp @B
@@:
	pop ecx
	pop ebx
	pop edx
	pop edi
	ret
_InitNodes		endp

;***************************************************************************
; 节点构造函数，参数分别是X坐标，Y坐标，类型(食物还是身体)，有效标志
;***************************************************************************
_CreateNode		proc	nx, ny, nntype, nInvalid
	xor eax, eax
	or eax, nx
	shl eax, 8
	or eax, ny
	shl eax, 8
	or eax, nntype
	shl eax, 8
	or eax, nInvalid
	ret
_CreateNode		endp

;***************************************************************************
; 查看指定结点是否在(x, y)
;***************************************************************************
_IsNodeAt	proc node, x, y
	push ebx
	push ecx

	mov eax, node
	mov ebx, eax
	mov ecx, eax
	shr ebx, 24
	and ebx, 0ffh
	sub ebx, x

	shr ecx, 16
	and ecx, 0ffh
	sub ecx, y

	.if ecx == 0 && ebx == 0
		xor eax, eax
	.endif

	pop ecx
	pop ebx
	ret
_IsNodeAt	endp

;***************************************************************************
; 绘制单个节点
;***************************************************************************
_DrawNode	proc	uses ebx ecx _hDC, hNode
	local @stColor: COLORREF
	local @hBrush: HBRUSH
	local @hOldBrush: HBRUSH
	local @stRect: RECT
	push ecx
	push ebx

	mov	eax, hNode
	; 先取标志状态，如果是无效，直接退出
	and eax, 000000ffh
	.if !eax
		jmp @F
	.endif
	invoke _IsNodeAt, hNode, curX, curY
	mov ecx, eax
	mov eax, hNode
	and eax, 0000ff00h
	shr eax, 8
	.if	(eax == BODY) && (ecx == 0)
		mov @stColor, 00ffffffh
	.elseif eax == BODY
		.if bRanColor
			invoke _NextInt, 255
			mov ecx, eax
			shl ecx, 8
			invoke _NextInt, 255
			or ecx, eax
			shl ecx, 8
			invoke _NextInt, 255
			or ecx, eax
			mov @stColor, ecx
		.else
			mov @stColor, 000000ffh
		.endif
	.else
		mov	@stColor, 0000ff00h
	.endif
	invoke	CreateSolidBrush, @stColor
	mov	@hBrush, eax
	invoke	SelectObject, _hDC, @hBrush
	mov @hOldBrush, eax
	; 算出左右要画的地方
	mov	ecx, hNode
	and ecx, 0ff000000h
	shr ecx, 24
	xor eax, eax
	mov	al, cl
	mov	bl, 20
	mul	bl
	sub	eax, 4
	mov	@stRect.left, eax
	add	eax, 18
	mov	@stRect.right, eax
	; 算出上下要画的地方
	mov	ecx, hNode
	and ecx, 00ff0000h
	shr ecx, 16
	xor eax, eax
	mov	al, cl
	mov	bl, 20
	mul	bl
	sub eax, 4
	mov	@stRect.top, eax
	add	eax, 18
	mov	@stRect.bottom, eax
	invoke	FillRect, _hDC, addr @stRect, NULL
	invoke SelectObject, _hDC, @hOldBrush
	; 狂他妈漏啊……
	invoke DeleteObject, @hBrush

@@:
	pop ebx
	pop ecx
	ret
_DrawNode	endp

;***************************************************************************
; 画蛇身，其实就是遍历所有结点画，绘画函数会自己根据结点的状态来选择绘
; 制方式。
;***************************************************************************
_DrawBody	proc	uses ecx edi _hDC
	push edi
	push ecx
	push eax
	xor edi, edi
	mov ecx, 187h
@@:
	mov eax, [offset nodeList + edi * 4]
	.if !eax
		jmp @F
	.endif
	invoke _DrawNode, _hDC, eax
	inc edi
	loop @B

@@:
	pop eax
	pop ecx
	pop edi
	ret
_DrawBody	endp

;***************************************************************************
; 绘制分数
;***************************************************************************
_DrawScore	proc	_hDC
	local @oldColor: COLORREF
	local @oldBkMode: DWORD
	local @szBuffer[128]: BYTE
	local @hFont: HFONT
	local @hOldFont: HFONT
	local @hPen: HPEN
	local @hOldPen: HPEN
	local @strLen: DWORD

	push ebx
	invoke wsprintf, offset szScoreBuffer, offset szScore, score
	; 求字符串长度
	xor eax, eax
@@:
	mov bl, BYTE ptr [offset szScoreBuffer + eax]
	.if bl != 0
		inc eax
		jmp @B
	.endif
	mov @strLen, eax

	invoke SetBkMode, _hDC, TRANSPARENT
	mov @oldBkMode, eax
	invoke SetTextColor, _hDC, 0000ffffh
	mov @oldColor, eax

	invoke CreateFont, 14, 7, 0, 0, 8, FALSE, FALSE, FALSE, GB2312_CHARSET, OUT_CHARACTER_PRECIS, CLIP_CHARACTER_PRECIS, 5, DEFAULT_PITCH, NULL
	mov @hFont, eax
	invoke SelectObject, _hDC, eax
	mov @hOldFont, eax
	invoke CreatePen, PS_SOLID, 1, 00ffffffh
	mov @hPen, eax
	invoke SelectObject, _hDC, eax
	mov @hOldPen, eax

	invoke TextOut, _hDC, 410, 15, offset szScoreBuffer, @strLen
	invoke MoveToEx, _hDC, 10, 10, 0
	invoke LineTo, _hDC, 480, 10
	invoke LineTo, _hDC, 480, 360
	invoke LineTo, _hDC, 10, 360
	invoke LineTo, _hDC, 10, 10

	invoke SetBkMode, _hDC, @oldBkMode
	invoke SetTextColor, _hDC, @oldColor
	invoke SelectObject, _hDC, @hOldFont
	invoke SelectObject, _hDC, @hOldPen
	invoke DeleteObject, @hFont
	invoke DeleteObject, @hOldPen

	pop ebx
	ret
_DrawScore	endp

;***************************************************************************
; 获得指定位置上的结点
;***************************************************************************
_GetNodeAt	proc	xLocation, yLocation
	push ebx
	mov eax, yLocation
	dec eax
	mov ebx, 17h
	mul ebx
	add eax, xLocation
	dec eax
	mov eax, [offset nodes + eax * 4]
	pop ebx
	ret
_GetNodeAt	endp

;***************************************************************************
; 由传入的X Y 位置查询目标结点的状态(是否激活)
;***************************************************************************
_QueryNodeStat	proc	xLocation, yLocation
	invoke _GetNodeAt, xLocation, yLocation
	and eax, 000000ffh
	ret
_QueryNodeStat	endp

;***************************************************************************
; 激活或压制一个已处于激活状态的结点
; 参数分别是 x 坐标， y坐标, 是否激活的布尔变量
;***************************************************************************
_Activate	proc	xLocation, yLocation, bActivate
	push ebx
	push edi
	mov eax, yLocation
	dec eax
	mov ebx, 17h
	mul ebx
	add eax, xLocation
	dec eax
	mov edi, eax

	mov eax, [offset nodes + eax * 4]
	.if bActivate
		or eax, 0000001h
	.else
		and eax, 0ffffff00h
	.endif
	mov [offset nodes + edi * 4], eax

	pop edi
	pop ebx
	ret
_Activate	endp

;***************************************************************************
; 下一个食物，总是随机出现。并且不会出现在蛇身上
; 这种实现似乎比较2，更好的方法应该是把所有结点串成两个链表，蛇身链表和非
; 蛇身链表。每次随机地从非蛇身链表里取出结点插入蛇身链表中，这样就不会造成
; 随机生成的位置在蛇身上从而重新生成了。
; 重新生巢呗陨在蛇身将要填充满整个区域时性能急剧下降。
;***************************************************************************
_NextFood		proc uses ebx
	invoke _NextInt, 17
	mov foodY, eax
	invoke _NextInt, 23
	mov foodX, eax
	invoke _QueryNodeStat, foodX, foodY
	.if eax
		invoke _NextFood
	.endif
	invoke	_CreateNode, foodX, foodY, FOOD, 1
	mov	food, eax
	ret
_NextFood		endp

;***************************************************************************
; 往队列头加一个结点，刚吃了一顿或走了一步后都会调用此函数。
; 第一个参数是要加入的结点，第二个是指示是否移除队列尾。正常移动时需要
; 在队列头加结点的同时移除队列尾，以达到好像在移动的假象……
;***************************************************************************
_AddBody	proc	node, bRmvTail
	push edi
	push ebx
	push ecx

	; 如果是刚吃的，先把类型改成 BODY
	mov eax, node
	or eax, 00000100h
	xor edi, edi
@@:
	mov ebx, [offset nodeList + edi * 4]
	.if ebx != 0
		inc edi
		jmp @B
	.endif
	mov [offset nodeList + edi * 4], eax

	; 如果要移除队列尾，则先把队列尾的激活状态压下去，然后集体左移一个索引位置
	; 此时edi里保存着队列应有的长度
	.if bRmvTail
		; 取第一个元素，这是队列头，先反激活它
		mov eax, [nodeList]
		mov ebx, eax
		and ebx, 0ff000000h
		shr ebx, 24
		mov ecx, eax
		and ecx, 00ff0000h
		shr ecx, 16
		invoke _Activate, ebx, ecx, FALSE

		; 然后移动这个队列，把后面的都左移
		mov ecx, edi
		xor edi, edi
@@:
		mov eax, [offset nodeList + edi * 4 + 4]
		mov [offset nodeList + edi * 4], eax
		inc edi
		loop @B

		mov [offset nodeList + edi * 4], 0
	.endif

	pop ecx
	pop ebx
	pop edi
	ret
_AddBody	endp

;***************************************************************************
; 吃掉食物，吃掉时候分数增加，并且生成下一个食物
;***************************************************************************
_PieFromSky	proc
	mov eax, score
	add eax, 10
	mov score, eax
	mov eax, eatCounts
	.if eax != 3
		inc eatCounts
	.else
		mov eax, speed
		.if eax > 1
			dec speed
		.endif
		mov eatCounts, 0
	.endif
	invoke _GetNodeAt, foodX, foodY
	invoke _AddBody, eax, FALSE
	invoke _NextFood
	ret
_PieFromSky	endp

;***************************************************************************
; 新游戏，初始化各种状态
;***************************************************************************
_NewGame		proc
	invoke _InitNodes
	invoke _NextFood
	mov bTurnPending, FALSE
	mov	isPaused, 0
	mov	isAlive, 1
	mov score, 0
	mov speed, 8
	mov timerCounts, 0
	mov eatCounts, 0
	mov curX, 4
	mov curY, 1
	mov direction, RIGHT
	ret
_NewGame		endp

;***************************************************************************
; 蛇身移动
;***************************************************************************
_Move		proc
	local @nextX: DWORD
	local @nextY: DWORD
	push ebx
	push curX
	push curY
	pop @nextY
	pop @nextX
	mov bTurnPending, FALSE
	.if direction == RIGHT
		inc @nextX
	.elseif direction == DOWN
		inc @nextY
	.elseif direction == LEFT
		dec @nextX
	.elseif direction == UP
		dec @nextY
	.endif

	.if (@nextX == 0) || (@nextX > 23) || (@nextY == 0) || (@nextY > 17)
		mov isAlive, 0
		jmp @F
	.endif
	invoke _QueryNodeStat, @nextX, @nextY
	.if eax
		mov isAlive, 0
		jmp @F
	.endif

	mov eax, foodX
	mov ebx, foodY
	.if (@nextX == eax) && (@nextY == ebx)
		invoke _PieFromSky
	.endif

	; 头的处理，下一个位置即将激活
	invoke _Activate, @nextX, @nextY, 1
	push @nextX
	push @nextY
	pop curY
	pop curX

	; 把新头加入队列头，并指示移除队列尾
	invoke _GetNodeAt, curX, curY
	invoke _AddBody, eax, TRUE

@@:
	pop ebx
	ret
_Move		endp

;***************************************************************************
; 窗口过程
;***************************************************************************
_ProcWinMain	proc hWnd, uMsg, wParam, lParam
	local @stPs:PAINTSTRUCT
	local @stRect:RECT
	local @hBmp: HBITMAP
	local @hOldBmp: HBITMAP
	local @memDC: HDC
	local @hDC: HDC

	mov		eax, uMsg
	.if	eax == WM_PAINT
		invoke BeginPaint, hWnd, addr @stPs
		mov @hDC, eax
		invoke CreateCompatibleBitmap, @hDC, wndWidth, wndHeight
		mov @hBmp, eax
		invoke CreateCompatibleDC, @hDC
		mov @memDC, eax
		invoke SelectObject, @memDC, @hBmp
		mov @hOldBmp, eax
		invoke _DrawBody, @memDC
		invoke _DrawNode, @memDC, food
		invoke _DrawScore, @memDC
		invoke BitBlt, @hDC, rClient.left, rClient.top, wndWidth, wndHeight, @memDC, rClient.left, rClient.top, SRCCOPY
		invoke SelectObject, @memDC, @hOldBmp
		invoke DeleteObject, @hBmp
		invoke DeleteDC, @memDC
		invoke EndPaint, hWnd, addr @stPs
	.elseif	eax == WM_TIMER
		.if	!isAlive
			invoke	SetWindowText, hWnd, offset szCaptionDie
			jmp @F
		.endif
		.if	isPaused
			jmp @F
		.endif

		mov eax, timerCounts
		.if speed != eax
			inc timerCounts
			jmp @F
		.endif
		mov timerCounts, 0
		invoke _Move
		invoke	InvalidateRect, hWnd, addr rClient, FALSE

	.elseif eax == WM_CLOSE
		invoke	KillTimer, hWnd, TIMER
		invoke DestroyWindow, hWinMain
		invoke PostQuitMessage, NULL
	.elseif	eax == WM_CREATE
		invoke	SetTimer, hWnd, TIMER, 100, NULL
		invoke GetClientRect, hWnd, offset rClient
		mov bRanColor, TRUE
		mov eax, rClient.right
		sub eax, rClient.left
		mov wndWidth, eax
		mov eax, rClient.bottom
		sub eax, rClient.top
		mov wndHeight, eax
		invoke	_NewGame
	.elseif	eax == WM_KEYDOWN
		mov	eax, wParam
		; 按P键暂停游戏
		.if	eax == 'P'
			.if isPaused
				and	isPaused, 0
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szCaptionMain
			.else
				or	isPaused, 1
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szCaptionPause
			.endif
		; 按了上键
		.elseif	eax == 'W' || eax == VK_UP
			.if isPaused || bTurnPending
				jmp @F
			.endif
			mov	eax, direction
			.if	eax == RIGHT || eax == LEFT
				push	UP
				pop	direction
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szUp
				mov bTurnPending, TRUE
			.endif
		; 按了下键
		.elseif	eax == 'S' || eax == VK_DOWN
			.if isPaused || bTurnPending
				jmp @F
			.endif
			mov	eax, direction
			.if	eax == RIGHT || eax == LEFT
				push	DOWN
				pop	direction
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szDown
				mov bTurnPending, TRUE
			.endif
		; 按了左键
		.elseif	eax == 'A' || eax == VK_LEFT
			.if isPaused || bTurnPending
				jmp @F
			.endif
			mov	eax, direction
			.if	eax == UP || eax == DOWN
				push	LEFT
				pop	direction
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szLeft
				mov bTurnPending, TRUE
			.endif
		; 按了右键
		.elseif	eax == 'D' || eax == VK_RIGHT
			.if isPaused || bTurnPending
				jmp @F
			.endif
			mov	eax, direction
			.if	eax == UP || eax == DOWN
				push	RIGHT
				pop	direction
				invoke	SetWindowText, hWnd, offset szRight
				mov bTurnPending, TRUE
			.endif
		.elseif eax == 'C' 
			.if bRanColor
				and bRanColor, 0
			.else
				or bRanColor, 1
			.endif
		; Q或者ESC退出游戏
		.elseif eax == 'Q' || eax == VK_ESCAPE
			invoke	PostQuitMessage, 0
		; 开始新游戏
		.elseif	eax == 'N'
			invoke	_NewGame
			invoke	SetWindowText, hWnd, offset szCaptionMain
		.endif
	.else
		invoke DefWindowProc, hWnd, uMsg, wParam, lParam
		ret
	.endif

@@:
	xor eax, eax
	ret
_ProcWinMain	endp

;***************************************************************************
; 入口函数
;***************************************************************************
_Main	proc
	local	@stWndClass:WNDCLASSEX
	local	@stMsg:MSG

	mov	food, FALSE
	invoke RtlZeroMemory, addr @stWndClass, sizeof @stWndClass

	invoke GetModuleHandle, NULL
	mov @stWndClass.hInstance, eax
	invoke LoadCursor, NULL, IDC_ARROW
	mov @stWndClass.hCursor, eax
	invoke LoadIcon, NULL, IDI_INFORMATION
	mov @stWndClass.hIcon, eax
	mov @stWndClass.cbSize, sizeof WNDCLASSEX
	mov @stWndClass.style, CS_HREDRAW or CS_VREDRAW
	mov @stWndClass.lpfnWndProc, offset _ProcWinMain
	mov @stWndClass.hbrBackground, COLOR_WINDOW
	mov @stWndClass.lpszClassName, offset szClassName
	invoke RegisterClassEx, addr @stWndClass

	; 显示窗口
	invoke CreateWindowEx, WS_EX_CLIENTEDGE, offset szClassName, offset szCaptionMain,\
		   WS_OVERLAPPEDWINDOW and not WS_MAXIMIZEBOX and not WS_THICKFRAME, 200, 100, \
		   500, 404, NULL, NULL, hInstance, NULL
	mov hWinMain, eax
	invoke ShowWindow, hWinMain, SW_SHOWNORMAL
	invoke UpdateWindow, hWinMain

	; 消息循环
	.while TRUE
		invoke GetMessage, addr @stMsg, NULL, 0, 0
		.break .if eax == 0
		invoke TranslateMessage, addr @stMsg
		invoke DispatchMessage, addr @stMsg
	.endw
	ret
_Main	endp

start:
	call _Main
	invoke ExitProcess, NULL
end start

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