コンソールアプリでの無理やりゲーム→WinformsのTextBox

概要

以前，C# コンソールアプリ 初歩の初歩とかいう話で，無理やりコンソールアプリでSTGとかやろうとして「操作性がクソすぎて無理ゲー」という結論に達したことがあったのだが，文字を表示できればよいだけならば TextBox 使うのでよくね？　とか思った．なんか急に．

操作性がどうのいう話のほかにも，必要ならば複数個の表示域を設けたりするとかも楽だろうし，ちょっとしたメニューとかもあるだけで断然便利だ．

……というわけで，件のSTGをものすごく雑に Winforms に移植してみた．

方針

• 表示域 → TextBox を使う：
  • Multiline，ReadOnly を true にしたやつを用意して文字列表示先として使う．
  • Font には等幅なやつを設定しておく．
  • ForeColor , BackColor はお好みで．
  • 何なら適当に Dock.Fill とか設定しておく．
• ゲームループ（処理をループさせる手段） → Timer で済ませれば良いよね
• キー入力 → System.Windows.Input.Keyboard.IsKeyDown() とかで．
  • イベントでやるのは面倒なので．
  • これ使うのに PresentationCore.dll と WindowsBase.dll への参照を追加する必要があった．

コード

移植部

実装はほぼ以前のコンソールアプリの STG のコードそのまま．

• コピペして→必要に応じてメソッドに分けたりしただけなレベル．
  • while でループしていたのをやめ，１回分の更新処理を Update() とする
  • キー入力のところを上記の System.Windows.Input.Keyboard.IsKeyDown() に変更
  • TextBox に表示するための文字列を返すメソッドを追加とか

移植コード（280行くらい）

using System;
using System.Linq;
using System.Windows.Input;

namespace CharSTG
{
	//１行分のバッファ
	class LineBuffer
	{
		public LineBuffer(int W) { m_Buff = new char[W + 1]; m_Buff[W] = '|'; }
		public void Clear() { for( int i = 0; i < m_Buff.Length - 1; ++i ) { m_Buff[i] = ' '; } }
		public void Write(int left, string s) { for( int i = 0; i < s.Length; ++i ) { m_Buff[left + i] = s[i]; } }
		public void Write(int left, char c) { m_Buff[left] = c; }
		public override string ToString(){	return new string(m_Buff);	}

		private char[] m_Buff;
	}

	//座標
	class Pos
	{
		public Pos(int X = 0, int Y = 0) { x = X; y = Y; }
		public int x { get; set; }
		public int y { get; set; }
	}

	class STG
	{
		//自機
		static string[] MyFig = {
			@"  |",
			@"!=H=!"
		};
		const int MyFigCX = 2;  //MyFig[]内での機体中心位置座標
		const int MyFigCY = 1;

		//敵の弾と自機との当たり判定
		static bool MyFig_CollisionCheck(Pos Bullet, Pos FigC)
		{ return (Math.Abs( Bullet.x - FigC.x ) <= 1 && (Bullet.y == FigC.y || Bullet.y == FigC.y - 1)); }

		//敵
		static string[] EnemyShip = {
			@"  Z   _ _   Z",
			@" E]._[:=:]_.E]",
			@"<  }^=MOM=^{  >",
			@" [|'  Y^Y  `|]",
			@" {|         |}",
			@"  !         !"
		};
		const int EnemyShipCX = 7;  //EnemyShip[]内での機体中心位置座標
		const int EnemyShipCY = 2;

		//こっちの弾と敵との当たり判定
		static bool EnemySip_CollisionCheck(Pos Bullet, Pos EnemyC)
		{ return (Math.Abs( Bullet.x - EnemyC.x ) <= 2 && Math.Abs( Bullet.y - EnemyC.y ) <= 1); }

		//敵の弾
		class EnemyBullet
		{
			//発射時のデータ初期化
			public void Setup(int x, int y, Random rnd)
			{
				m_Count = 0;
				m_x = x;
				m_y = y;
				//Update() が m_MoveXFreq 回実施される毎に，X座標が1だけ動く，という感じ
				m_MoveToLeft = ((rnd.Next() & 0x01) == 0);    //左右どっちに動くか
				m_MoveXFreq = 1 + rnd.Next( 8 );    //動く頻度
													//表示用の文字をランダムに決める
				img = Chars[rnd.Next( Chars.Length )];
			}
			//位置更新
			public void Update()
			{
				++m_y;
				++m_Count;
				if( m_Count >= m_MoveXFreq )
				{
					m_Count = 0;
					m_x += (m_MoveToLeft ? -1 : 1);
				}
			}
			//位置取得
			public Pos pos { get { return new Pos( m_x, m_y ); } }
			//この弾の表示用の文字を取得
			public char img { get; private set; }

			private int m_x;
			private int m_y;
			private int m_Count;
			private bool m_MoveToLeft;
			private int m_MoveXFreq;
			private static char[] Chars = new char[3] { '*', '%', '+' };
		}

		//自機，敵　の絵をバッファの指定位置にコピーする処理
		static void DrawChar(LineBuffer[] ImgBuff, int Left, int Top, string[] Lines)
		{
			foreach( string s in Lines )
			{
				ImgBuff[Top].Write( Left, s );
				++Top;
			}
		}

		//ゲーム世界の広さ
		const int W = 60;
		const int H = 24;

		//ゲーム状態データ
		LineBuffer[] m_ImgBuff;
		Pos m_MyPos;
		int m_MyHP;
		Pos[] m_MyBullets;
		int m_nMyBullets;

		Pos m_EnemyPos;
		int m_EnemyHP;
		EnemyBullet[] m_EnemyBullets;
		int m_nEnemyBullets;

		Random m_Rnd = new Random();

		/// <summary>ctor. ゲーム開始状態にデータを初期化する</summary>
		public STG()
		{
			//自機側のデータ
			m_MyPos = new Pos( W / 2, H - 2 );  //位置
			m_MyHP = 6;   //HP
			m_MyBullets = new Pos[3];
			for( int i = 0; i < m_MyBullets.Length; ++i ){ m_MyBullets[i] = new Pos(); }
			m_nMyBullets = 0;

			//敵側データ
			m_EnemyPos = new Pos( W / 2, EnemyShipCY + 1 );   //位置
			m_EnemyHP = 16;   //HP
			m_EnemyBullets = new EnemyBullet[10];
			for( int i = 0; i < m_EnemyBullets.Length; ++i ) { m_EnemyBullets[i] = new EnemyBullet(); }
			m_nEnemyBullets = 0;

			//表示用のバッファ
			m_ImgBuff = new LineBuffer[H + 2];    //※ +2 は，こっちと敵の HP 表示行の分
			for( int y = 0; y < m_ImgBuff.Length; ++y ) { m_ImgBuff[y] = new LineBuffer( W ); }
			UpdateImgBuffer();
		}

		//表示内容更新
		private void UpdateImgBuffer()
		{
			//バッファクリア
			foreach( var LB in m_ImgBuff ) { LB.Clear(); }

			if( m_EnemyHP > 0 )   //バッファに敵の描画
			{ DrawChar( m_ImgBuff, m_EnemyPos.x - EnemyShipCX, m_EnemyPos.y - EnemyShipCY, EnemyShip ); }

			if( m_MyHP > 0 )  //バッファに自機の描画
			{ DrawChar( m_ImgBuff, m_MyPos.x - MyFigCX, m_MyPos.y - MyFigCY, MyFig ); }

			//バッファにこっちの弾を描画
			for( int i = 0; i < m_nMyBullets; ++i )
			{ m_ImgBuff[m_MyBullets[i].y].Write( m_MyBullets[i].x, ':' ); }

			//バッファに敵の弾を描画
			for( int i = 0; i < m_nEnemyBullets; ++i )
			{
				var P = m_EnemyBullets[i].pos;
				m_ImgBuff[P.y].Write( P.x, m_EnemyBullets[i].img );
			}

			//バッファにHPを描画
			m_ImgBuff[H].Write( 0, "M:" + new string( '@', m_MyHP ) );
			m_ImgBuff[H + 1].Write( 0, "E:" + new string( '#', m_EnemyHP ) );
		}

		/// <summary>
		/// 表示用文字列を返す．
		/// 返される内容は <see cref="Update"/> により更新される．
		/// </summary>
		/// <returns>複数行から成る（＝改行を含む）文字列</returns>
		public string ViewContent()
		{	return string.Join( Environment.NewLine, m_ImgBuff.Select( LineBuff => LineBuff.ToString() ) );	}

		/// <summary>ゲームクリア状態か否か</summary>
		public bool GameClear => ( m_EnemyHP<=0 );

		/// <summary>ゲームオーバー状態か否か</summary>
		public bool GameOver => ( m_MyHP<=0 );

		/// <summary>ゲーム更新処理</summary>
		/// <returns>
		/// 更新したかどうか．
		/// 既にゲーム終了状態（クリアorゲームオーバー）である場合には何もせずにfalseを返す．
		/// </returns>
		public bool Update()
		{
			if( m_EnemyHP <= 0 || m_MyHP <= 0 )return false;

			//操作
			if( m_MyPos.x - MyFigCX > 0  &&  Keyboard.IsKeyDown( Key.Z ) ){ --m_MyPos.x; }
			if( m_MyPos.x + MyFigCX < W - 1  &&  Keyboard.IsKeyDown( Key.X ) ){ ++m_MyPos.x; }

			if( m_nMyBullets < m_MyBullets.Length  &&  Keyboard.IsKeyDown( Key.Space ) )
			{	//弾の発射
				m_MyBullets[m_nMyBullets].x = m_MyPos.x;
				m_MyBullets[m_nMyBullets].y = m_MyPos.y - MyFigCY;
				++m_nMyBullets;
			}

			{//こっちの弾の移動，敵との当たり関係の処理
				bool Hit = false;   //いずれかの弾が敵に当たったか？

				int i = 0;
				while( i < m_nMyBullets )
				{
					--m_MyBullets[i].y;

					bool ShouldRemove = false;
					if( m_MyBullets[i].y < 0 )    //場外判定
					{ ShouldRemove = true; }
					else if( !Hit && EnemySip_CollisionCheck( m_MyBullets[i], m_EnemyPos ) )
					{//敵に当たったとき
						--m_EnemyHP;
						Hit = true;
						ShouldRemove = true;
					}

					if( ShouldRemove )
					{
						m_MyBullets[i].x = m_MyBullets[m_nMyBullets - 1].x;
						m_MyBullets[i].y = m_MyBullets[m_nMyBullets - 1].y;
						--m_nMyBullets;
					}
					else
					{ ++i; }
				}

				//弾が当たった場合，敵がどこかにワープする
				if( Hit )
				{ m_EnemyPos.x = EnemyShipCX + m_Rnd.Next( W - EnemyShipCX * 2 ); }
			}

			//敵の弾発射処理
			if( (m_EnemyHP > 0) && (m_nEnemyBullets <= m_Rnd.Next( m_EnemyBullets.Length )) )
			{
				m_EnemyBullets[m_nEnemyBullets].Setup( m_EnemyPos.x, m_EnemyPos.y, m_Rnd );
				++m_nEnemyBullets;
			}
			{//敵の弾の移動，自機との当たり関係の処理
				int i = 0;
				while( i < m_nEnemyBullets )
				{
					m_EnemyBullets[i].Update();

					bool ShouldRemove = false;
					var P = m_EnemyBullets[i].pos;
					if( P.x < 0 || P.x >= W || P.y >= H ) //場外判定
					{ ShouldRemove = true; }
					else if( MyFig_CollisionCheck( P, m_MyPos ) )
					{//当たったとき
						--m_MyHP;
						ShouldRemove = true;
					}

					if( ShouldRemove )
					{
						var Tmp = m_EnemyBullets[i];
						m_EnemyBullets[i] = m_EnemyBullets[m_nEnemyBullets - 1];
						m_EnemyBullets[m_nEnemyBullets - 1] = Tmp;
						--m_nEnemyBullets;
					}
					else
					{ ++i; }
				}
			}
			//表示内容更新
			UpdateImgBuffer();
			return true;
		}
	}
}

Form 側

何も説明する必要もないくらいに簡素．
ど真ん中に TextBox を配置し，あとは単にタイマイベントで前記移植コードを使うだけの実装をちょろっと書けば終了だ．
左上にキャレットが表示されてるのが残念な感じだが，簡単には消せないっぽいので気にしない方向で．
（ここは TextBox じゃなくて Label とかを使えばよいのかもしれないが．）

• リスタートする手段としてメニューを設けた．
• ゲームオーバー時とかの表示を真面目にやるのが面倒なので，下図のように簡素にステータスバーで済ませている．

※なお，起動後にフォームのサイズをいい感じに調整することはユーザの仕事である．
（その辺を実装でどうにかしたいとか言い始めると，たいそう面倒なことになりそうだからパス）

Formのコード（50行くらい）

public partial class MainForm : Form
{
	private CharSTG.STG m_STG;	//移植物

	public MainForm(){	InitializeComponent();	}

	private void Restart()
	{
		Info_toolStripStatusLabel.Text = "";
		m_STG = new CharSTG.STG();
		UpdateView();
        GameLoop_timer.Start();
	}

	private void UpdateView()
	{
		MainView_textBox.Text = m_STG.ViewContent();
	}

	//-----------------------------------
	#region Event Handler
	
	//Form Load
	private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
	{
		if( DesignMode )return;
		this.Text = "WinformsTest Ver.1.0.0";

		MainView_textBox.BackColor = Color.Black;
		MainView_textBox.ForeColor = Color.White;
		Restart();
	}

	//Reset Menu
	private void Reset_ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e){	Restart();	}

	//Timer
	private void GameLoop_timer_Tick(object sender, EventArgs e)
	{
		if( m_STG.Update() )
		{	UpdateView();	}
		else
		{
			GameLoop_timer.Stop();
			if( m_STG.GameClear ){	Info_toolStripStatusLabel.Text = "** Game Clear !! **";	}
			else if( m_STG.GameOver ){	Info_toolStripStatusLabel.Text = "Game Over ...";	}
		}
	}

	#endregion
}

所感

たのしい．

この程度なら「使用するフレームワークに関する勉強」みたいなのはすごくミニマムと思うので，コンソールアプリより楽なんじゃないかな？　という気もしてくる．