这是一个使用 SDL3 实现的经典贪吃蛇游戏。游戏设计注重内存效率和性能优化，提供了流畅的游戏体验。

• 经典的贪吃蛇玩法
• 流畅的图形渲染
• 碰撞检测和边界处理
• 食物随机生成
• 蛇身自动增长
• 游戏重置功能

1. SnakeContext: 蛇的状态管理

   • 高效的位域存储：使用3位表示一个格子状态，显著节省内存
     • 0: 空单元格
     • 1-4: 蛇身体（分别表示右、上、左、下四个方向）
     • 5: 食物
   • 位置追踪系统
     • 记录蛇头和蛇尾的精确坐标
     • 通过 inhibit_tail_step 控制蛇身增长
   • 方向控制系统
     • next_dir 存储下一步移动方向
     • 防止180度转向的逻辑控制

2. AppState: 游戏状态管理

   • SDL图形系统集成
     • window: 游戏窗口对象
     • renderer: 渲染器对象，负责图形绘制
   • 时间控制系统
     • last_step: 记录上次更新时间
     • 固定时间步长（125ms）保证游戏流畅性

1. 轨迹记录机制

   • 位域存储系统
     • 每个格子使用3位存储状态和方向信息
     • 1-4位表示蛇身体的四个移动方向
     • 通过位操作实现高效的状态读写
   • 蛇头轨迹更新
     • 保存前一个位置 (prev_xpos, prev_ypos)
     • 根据 next_dir 更新蛇头新位置
     • 在移动路径上记录移动方向

2. 蛇身跟随系统

   • 方向信息传递
     • 每个蛇身节点记录其移动方向
     • 后续节点根据前方节点的方向信息移动
   • 状态更新流程
     • 读取当前格子的方向状态
     • 根据方向状态更新位置
     • 使用 wrap_around_ 处理边界情况

3. 尾部移动控制

   • 增长机制
     • inhibit_tail_step 计数器控制尾部移动
     • 吃到食物时增加计数器值
     • 计数器为零时才移动尾部
   • 实现原理
     • 读取尾部格子的方向信息
     • 根据方向信息计算新的尾部位置
     • 清除原尾部位置的状态

1. 蛇的移动渲染系统

   • 双重缓冲渲染
     • 使用 SDL_RenderClear 清空上一帧
     • SDL_RenderFillRect 绘制游戏元素
     • SDL_RenderPresent 更新显示
   • 差异化渲染
     • 蛇身：绿色 (RGB: 0,128,0)
     • 蛇头：黄色 (RGB: 255,255,0)
     • 食物：蓝色 (RGB: 80,80,255)

2. 方向控制系统

   • 键盘事件响应
     • 方向键控制移动方向
     • R键重置游戏
     • ESC/Q键退出
   • 智能方向判定
     • 检测非法转向（180度转弯）
     • 通过位域存储实现高效的方向判定

3. 移动与碰撞系统

   • 蛇的移动逻辑
     • 头部移动：根据方向更新坐标
     • 尾部跟随：根据存储的方向信息移动
     • 穿墙实现：wrap_around_ 函数处理边界
   • 碰撞检测
     • 使用位域快速检测格子状态
     • 处理自身碰撞和食物收集
     • 通过 inhibit_tail_step 实现蛇身增长

4. 性能优化

   • 内存优化
     • 使用位域压缩存储，每个格子仅占3位
     • 高效的内存访问模式
   • 渲染优化
     • 固定时间步长更新（125ms）
     • 仅渲染发生变化的部分

• 方向键：控制蛇的移动方向
• R 键：重置游戏
• ESC/Q 键：退出游戏

项目使用 PlatformIO 构建系统，依赖 SDL3 库。

• PlatformIO
• SDL3 开发库
• C++ 编译器

1. 克隆项目
2. 安装依赖
3. 使用 PlatformIO 编译和运行

pio run -t upload

1. 高效的内存管理

   • 使用位域存储网格状态
   • 优化的数据结构设计

2. 流畅的游戏体验

   • 固定时间步长更新
   • 平滑的图形渲染

3. 可维护的代码结构

   • 清晰的模块划分
   • 良好的代码注释

本代码属于公共领域，可以自由使用于任何目的。