使用 C＃开发智能手机软件：推箱子(十)

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    这是“使用 C＃开发智能手机软件：推箱子”系列文章的第十篇。在这篇文章中，介绍 Common/DataFile.cs 源程序文件。这个源程序文件中包含密封类 DataFile，用来管理数据文件。

    上图是数据文件 konka.bxb 的结构图。该数据文件大小为 297 字节，包含三个关卡，各个关卡的大小分别为：“8x7”、“8x7”和“9x5”。内容如下：
    1. 文件头(32字节，图中的青色部分)。首先是保留的四个字节。然后是一个字节的数据文件版本号(目前为“2”)。接着是三个字节的标志(内容为“BOX”)。接着是十六字节的组名(编码为“GB2312”，本数据文件中为“康佳”)。接着是总关数(Int32，四个字节，因为本组共有三个关卡，所以内容为“3”)。最后是第一关起始地址位置(Int32，四个字节，本数据文件中的内容为“0x11D”)。
    2. 以关数据头(32字节，图中的绿色部分)开始的各关数据。首先是一个字节的关数据头开始标志(“@”)。然后是一个字节的标志(最低位:0:未通关，1:已通关)。接着是通关总步数(Int32，四个字节)。接着是通关推箱子步数(Int32，四个字节)。接着是十四个字节的保留字段。接着是本关的宽度(Int32，四个字节)。接着是本关的高度(Int32，四个字节)。最后是“本关宽度x本关高度”个字节的关数据，也就是说地图中每个单元格占一个字节，取值范围是“0”到“7”，分别表示：0:地，1:槽，2:墙，3:砖，4:箱子放在地上，5:箱子放在槽上，6:工人站在地上，7:工人站在槽上。注意，每一个关卡必须刚好有一个工人。
    3. 数据文件的最后是各关起始地址列表(“总关数x4”个字节，图中的黄色部分)。每关的起始地址均为四个字节(Int32)，所以共有“总关数x4”个字节。
    密封类 DataFile 的源代码中有详细的注释，很容易看懂。
    1. InitMap 方法用来初始化地图。地图的大小是“(关的高度+2) x (关的宽度+2)”，这是为了在地图四周砌上围墙，以免搜索算法越出地图边界。
    2. DeleteLevel 方法用来删除指定的关。注意，删除关时并不删除关数据，只是将该关的起始地址从各关地址列表中删除，然后将文件缩短四个字节(因为各关地址列表在数据文件的最后)。这样数据文件中就可能包含不需要的冗余数据。通过“菜单 -> 数据 -> 转换”，先“导出”，然后“导入”，可以消除冗余数据。

  1 using System;
  2 using System.IO;
  3 using System.Drawing;
  4 using System.Collections.Generic;
  5 using System.Windows.Forms;
  6
  7 namespace Skyiv.Ben.PushBox.Common
  8 {
  9   // data/<group>.bxb 文件格式
10   // 保留 ver(2) BOX 组名- 总关数第1关起始地址位置
11   // 0--3 4----- 5-7 8--23 24--27 28-------------31
12   //
13   // @ Flag 总步数推箱子步数保留- wide- high- data
14   // 0 1--- 2----5 6--------9 10-23 24-27 28-31 32..
15   // Flag: 最低位: 0:未通关 1:已通关
16   //
17   // 第1关起始地址第2关起始地址 . 最后一关起始地址
18   // 0-----------3 4-----------7 . (文件最后四字节)
19   //
20   // steps/<group><level>.bxs 文件格式见 Step.cs
21   // 其中<level>为关数(1起始),最少四位,不足前补零
22   //
23   // text/<group>.bxa 文件格式
24   // 0 - land             SPACE
25   // 1 + slot             .
26   // 2 # wall             #
27   // 3 % brick            N/A
28   // 4 x box on land      $
29   // 5 X box on slot      *
30   // 6 ( man on land      @
31   // 7 ) man on slot      +  .XSB 文件格式
32   // 第一行如果以!开头的话, 则为组名(不能超过16个字符)
33   // 以:开头的行为通关步骤, 格式同(.bxs)文件
34   // 以'开头的行为注释, 完全忽略
35   // 各关之间必须以空行分隔
36
37   /// <summary>
38   /// 管理数据文件: *.bxb  *.bxa  *.bxs
39   /// </summary>
40   sealed class DataFile : IDisposable
41   {
42     const byte DataVersion = 2;       // 数据文件(.bxb)的版本
43     const byte LevelFlag = (byte)'@'; // 数据文件(.bxb)的关标志
44     const char RemChar = '\'';        // 文本文件(.bxa)的注释
45     const char StepsChar = ':';       // 文本文件(.bxa)的通关步骤
46
47     FileStream fs;    // 数据文件基础流
48     BinaryReader br;  // 数据文件读取器
49     BinaryWriter bw;  // 数据文件写入器
50     string groupName; // 当前组名称
51     int[] addrs;      // 各关起始地址列表，最后一项为第1关起始地址位置
52     byte[,] map;      // 当前关地图
53     int maxLevel;     // 总关数
54     Size levelSize;   // 当前关尺寸(以单元格为单位)
55     Point worker;     // 当前工人位置(以单元格为单位)
56     int mans;         // 工人数
57     int boxs;         // 箱子数
58     int slots;        // 槽数
59     int tasks;        // 总任务数
60     int boths;        // 已完成任务数
61     bool isFinished;  // 是否曾经通关
62     int movedSteps;   // 通关的总步数
63     int pushedSteps;  // 通关的推箱子步数
64     string fileName { get { return Path.GetFileNameWithoutExtension(fs.Name); } } // 数据文件主名
65
66     public string GroupName { get { return groupName; } }
67     public int MaxLevel { get { return maxLevel; } }
68     public byte[,] Map { get { return map; } }
69     public Size LevelSize { get { return levelSize; } }
70     public bool IsFinished { get { return isFinished; } }
71     public int MovedSteps { get { return movedSteps; } }
72     public int PushedSteps { get { return pushedSteps; } }
73     public Point Worker { get { return worker; } }
74     public bool HasWorker { get { return mans != 0; } }
75     public int Boxs { get { return boxs; } }
76     public int Slots { get { return slots; } }
77     public int Tasks { get { return tasks; } }
78     public int Boths { get { return boths; } set { boths = value; } }
79
80     /// <summary>
81     /// 装入组数据
82     /// </summary>
83     /// <param name="name">组文件名</param>
84     public void LoadGroup(string name)
85     {
86       Dispose();
87       fs = new FileStream(Path.Combine(Pub.DataDirectory, name + Pub.DataExtName), FileMode.Open);
88       br = new BinaryReader(fs, Pub.Encode);
89       bw = new BinaryWriter(fs, Pub.Encode);
90       br.ReadInt32(); // 保留
91       if (br.ReadByte() != DataVersion) throw new Exception("数据文件版本错");
92       byte[] bs = br.ReadBytes(3); // 数据文件标志:BOX
93       for (int i = 0; i < bs.Length; i++) if (bs[i] != "BOX"[i]) throw new Exception("数据文件标志错");
94       bs = br.ReadBytes(16); // 组名
95       for (int i = 0; i < bs.Length; i++) if (bs[i] == 0) bs[i] = 32;
96       groupName = Pub.Encode.GetString(bs, 0, bs.Length).Trim();
97       if (groupName.Length == 0) groupName = fileName; // 如果数据文件中组名为空,则用数据文件主名代替
98       maxLevel = br.ReadInt32(); // 总关数
99       int addrPos = br.ReadInt32(); // 第1关起始地址位置
100       br.BaseStream.Seek(addrPos, SeekOrigin.Begin);
101       addrs = new int[maxLevel + 1]; // 各关起始地址列表，最后一项为第1关起始地址位置
102       for (int i = 0; i < maxLevel; i++) addrs[i] = br.ReadInt32();
103       addrs[maxLevel] = addrPos; // 第1关起始地址位置
104       if (addrPos + 4 * maxLevel != br.BaseStream.Length) throw new Exception("数据文件地址表必须位于数据最后");
105     }
106
107     /// <summary>
108     /// 装入关数据
109     /// </summary>
110     /// <param name="level">关数</param>
111     public void LoadLevel(int level)
112     {
113       LoadLevelHead(level);
114       InitMap();
115       for (int i = 1; i <= levelSize.Height; i++)
116       {
117         for (int j = 1; j <= levelSize.Width; j++)
118         {
119           map[i, j] = br.ReadByte();
120           UpdateCounts(j, i, true);
121         }
122       }
123       if (mans != 1) throw new Exception("读取关数据失败:必须刚好有一个工人");
124       tasks = Math.Min(boxs, slots);
125     }
126
127     /// <summary>
128     /// 新建一关
129     /// </summary>
130     /// <param name="isCopy">是否复制当前关</param>
131     /// <param name="size">新建关的尺寸</param>
132     public void NewLevel(bool isCopy, Size size)
133     {
134       Size levelSizeOem = levelSize;
135       byte[,] mapOem = isCopy ? (byte[,])map.Clone() : null;
136       levelSize = size;
137       InitMap();
138       for (int i = 1; i <= levelSize.Height; i++)
139       {
140         for (int j = 1; j <= levelSize.Width; j++)
141         {
142           map[i, j] = (isCopy && i <= levelSizeOem.Height && j <= levelSizeOem.Width) ? mapOem[i, j] : Block.Land;
143           UpdateCounts(j, i, true);
144         }
145       }
146       if (mans != 1 && mans != 0) throw new Exception("不能超过一个工人");
147       tasks = Math.Min(boxs, slots);
148     }
149
150     /// <summary>
151     /// 初始化地图
152     /// </summary>
153     private void InitMap()
154     {
155       map = new byte[levelSize.Height + 2, levelSize.Width + 2];
156       for (int i = 0; i <= levelSize.Height + 1; i++) map[i, 0] = map[i, levelSize.Width + 1] = Block.Wall;
157       for (int j = 0; j <= levelSize.Width + 1; j++) map[0, j] = map[levelSize.Height + 1, j] = Block.Wall;
158       mans = boxs = slots = boths = 0;
159     }
160
161     /// <summary>
162     /// 根据地图项目更新统计信息
163     /// </summary>
164     /// <param name="x">当前位置横坐标</param>
165     /// <param name="y">当前位置纵坐标</param>
166     /// <param name="isAdd">加或减</param>