Will Richardson

Snakes in a Pane: 完全使用 tmux 配置文件构建贪吃蛇游戏

March 20, 2025 • projects tmux 说实话，如果可以我早就停下来了，但我总是乐在其中。在为 tmux 创建了一个编译器，然后用 tmux 解决数独问题，接着用 tmux 播放视频之后，我并没有打算再做一个游戏。这些事情就是会发生。好吧，也许不是对你，但它们发生在我身上。

和视频播放器不同，这不仅仅是在 tmux 里面渲染贪吃蛇。整个游戏——输入、游戏逻辑和渲染——都是用 tmux 配置文件完成的。你只需要用这个配置加载 tmux，就可以玩贪吃蛇了。查看代码或者看看我在视频中的演示：

显示方式与我的视频播放器相同。它使用许多嵌套的会话来创建一个状态行堆栈，每个状态行都有足够的窗口来跨越屏幕的宽度。“显示”是通过设置窗口的样式以对应于窗口名称，然后将名称更改为相应的颜色来更新的。 在这种情况下，我只使用了两种颜色，而在视频中我使用了完整的 ANSI 颜色范围。

我在初始化屏幕的方式上有一个很大的不同。使用视频播放器时，我使用递归脚本来启动所有嵌套的 tmux 会话，并且由于我预先知道宽度（它必须是静态的，因为视频需要缩放），所以我只是生成了正确数量的 new-window 调用。 由于我希望这是 完全 tmux，我找到了一种无需 shell 脚本即可执行此操作的方法。

我没有递归调用 shell 脚本来填充高度，而是将 default-command（在创建新窗口时运行）设置为：

TMUX= tmux if-shell -F "#{e|>:#{window_height},1}" new-session

每次创建新会话时，如果该会话中的窗口高度超过一行，我们将创建一个新会话。 一旦我们填满了高度，该命令将退出而不会创建另一个会话。

为了用窗口填充每个会话，我为 session-created 添加了一个钩子：

set-hook -g session-created {
 run -C "set -g @width '#{e|/:#{window_width},2}'"
 run -d 1 -bC 'source-file create_windows.conf'
}

短暂延迟后，这将加载 create_windows.conf：

if -F '#{e|<:#{session_windows},#{@width}}' {
 new-window -b 'exit'
 select-window -t '{last}'
 source-file create_windows.conf
} {
 if -F '#{e|==:#{window_height},1}' {
  source-file -t '$0' init.conf
 }
}

此脚本检查是否有足够的空间容纳另一个窗口，如果有，则创建一个窗口并再次加载自身。 一旦我们填满了宽度，我就会检查这是否是要创建的最后一个窗口，如果是，则将主要游戏逻辑加载到 init.conf 中。

我可以用递归的按键绑定来代替递归地调用 source-file，但最终结果大致相同。 使用按键绑定可能会更快，但是您必须担心按键是否已发送到正确的会话，而这是我在此处不必执行的操作。

与显示视频不同，我每次更新只需要更改 1-2 个像素，而不是整个帧。 唯一移动的是蛇的头部和尾部以及苹果的位置。 对于游戏逻辑而言，跟踪这一点更具挑战性，但对于显示而言，这仅意味着几个 rename-window -t Y:=X 命令。

这里添加的一个功能是能够给蛇加上眼睛，这既是因为它很可爱，又可以区分头部和尾部： image of cute tmux snake 是不是很可爱？

可以通过仅更改头部所在窗口的 window-status-format 来完成此操作，但是我想以更 tmux-y 的声明式方式来完成此操作。 我最终使用了“标记窗格”功能来做到这一点。 当蛇移动时，我会选择包含头部的窗口作为标记窗格，并更新每个窗口的格式，以便仅在它们是标记窗口时才显示眼睛：

set -g window-status-format '#[fg=colour0,bg=colour#{window_name}]#{?#{window_marked_flag},#{@eyes}, }'

在实施此操作之前，我以为我需要一个复杂的条件来检查方向并在不同的眼睛之间切换，但是我意识到，只有在用户给出输入时眼睛才会改变，因此我只需要在用户按下更改方向的键时设置 @eyes。

读取用户输入是我知道很容易的事情，但即使这样，我也把它弄得过于复杂了。 我使用 bind-key -n 添加了不需要前缀的绑定，并为 Up、Down、Left 和 Right 设置了这些绑定。 最初，我让这些绑定设置一个变量来表示我们需要面对的方向，然后我会在更新期间读取该变量并更改位置。 这将需要针对每个方向使用条件语句，这很麻烦。 幸运的是，我意识到了一件容易得多的事情：箭头键根据方向将 @x_change 和 @y_change 设置为 1、0 或 -1。 然后，每次更新时，我只需将更改添加到位置即可。

这也使得验证输入变得更加容易——您不希望在没有先向上或向下移动的情况下直接从左向右更改。 这就像确保在设置 @x_change 或 @y_change 之前，其中一个为零一样简单：

bind -n Left {
 if -F '#{@x_change}' { } {
  set -g @new_eyes ' :'
  set -g @x_change -1
  set -g @y_change 0
 }
}

最后一部分是实现游戏逻辑。 为了非常清楚：游戏逻辑也只是更多的 tmux 配置。 没有小程序计算蛇应该去哪里，所有这些都由 tmux 本身完成。

我使用了与数独求解器相同的方法：运行 send-keys 以触发 tmux 本身中的按键绑定。 最后，我只需要一个按键绑定，它将游戏向前推进一次迭代，并使用 run -d 安排下一帧：

bind G {
 # game logic goes here!

 run -C "run -d '#{@speed}' -bC 'send-keys -t $0 C-b G'"
}

通过使用变量设置 run 的延迟，我可以轻松地随着吃掉的苹果数量的增加而提高游戏的速度。 从理论上讲，任何 tmux 会话都可以处理按键绑定——它们都在同一服务器上——但我决定为了安全起见，始终以最外层的会话为目标。

一旦我们有了一个将在每次更新时调用的函数，我们需要做的就是将蛇头向正确的方向移动，移动蛇尾，并检查是否吃了一个苹果。

set -Fg @head_x '#{e|%:#{e|+:#{@head_x},#{@x_change}},#{@width}}'
set -Fg @head_y '#{e|%:#{e|+:#{@head_y},#{@y_change}},#{@height}}'
if -F '#{e|<:#{@head_x},0}' {
 set -Fg @head_x "#{e|+:#{@head_x},#{@width}}"
}
if -F '#{e|<:#{@head_y},0}' {
 set -Fg @head_y "#{e|+:#{@head_y},#{@height}}"
}

第一部分移动头部，头部作为一个单独的变量存储在身体的其余部分，这样更容易跟踪和处理冲突。 正如我之前提到的，按键输入只是设置了 @x_change 和 @y_change，因此我所要做的就是将它们添加到头部位置。 为了允许环绕屏幕，我对它们进行取模，这需要第二步，因为取模运算符会留下负数。

为了支持碰撞（蛇吃到自己），我需要跟踪身体位置。 很难获取特定窗口的名称，因此我将此与实际显示分开跟踪。

我真正需要的是一个数组，但是 tmux 没有数组。 相反，每个段都存储为具有已知分隔符的固定长度字符串，因此 .12 :=5 . 将对应于第 12 行和第 5 列。

set -F @len "#{e|*:#{@length},10}"
set -Fg @body '#{E:##{=#{@len}:@body#}}'
# later we prepend the head position onto the body
set -Fg @body '.#{p3:@head_y}:=#{p3:@head_x}.#{@body}'

要删除最后一段，我使用字符串长度限制运算符并对其进行双重扩展，以允许使用变量作为长度。 我将段的数量存储在 @length 中，并且由于每个段的字符串都是固定长度的，因此我只需要将其乘以 10 即可。

在两侧添加分隔符是为了更容易地进行子字符串匹配，而不会遇到误报。 我用 @head_x 和 @head_y 构建一个字符串，如果该字符串在 @body 中找到，则表示蛇已经吃掉了自己，游戏结束。

if -F '#{m:*.#{p3:@head_y}:=#{p3:@head_x}.*,#{@body}}' {
 display-menu -x C -y C -c /dev/pts/0 \
  -T ' Game over! score: #{e|-:#{@length},3} ' \
  'quit' q {
   kill-server
  }
}

@body 对于碰撞很方便，但不适用于移动蛇的尾巴。 为此，我（非常浪费地）设置了一个新变量，该变量告诉我哪个窗口需要在哪个步骤恢复为默认颜色。 通过跟踪蛇的长度以及已经进行了多少次迭代，我只需要查找 N 步之前的位置是什么，然后将该正方形换回来即可。

set -Fg @step "#{e|+:#{@step},1}"
run -C "set -g '@body_#{@step}' '#{@head_y}:=#{@head_x}'"

这些变量的格式设置为窗口选择器（中间带有 :=），因此可以通过双重扩展将其传递给 rename-window 以进行间接寻址：

run -C 'set @var "@body_#{e|-:#{@step},#{@length}}"'
run -C 'rename-window -t "#{E:##{#{@var}#}}" ""'

在更新期间，我们需要切换头部的颜色。 这只需要完成一次，因为它的颜色将保持不变，直到我们将其切换回来。 为了使眼睛显示在头上，我将同一窗口设置为标记窗格。 一次只能标记一个窗格，因此我不必取消设置此窗格。

run -C "rename-window -t #{@head_y}:=#{@head_x} 2"
run -C "select-pane -t #{@head_y}:=#{@head_x} -m"

这是重要的部分：检查是否吃了一个苹果。 x/y 坐标上的简单字符串匹配就足够了。 然后提高速度和长度。

我无法在 tmux 中想到一个合适的随机数生成器，但是幸运的是，FORMATS 部分中有很多变量可以为我们提供一些足够随机的数字，尤其是当我们将它们与当前步数结合使用时。 我最终使用了 client_written，我假设随着转义序列等写入终端，它会定期增加。 从我的游戏测试来看，这已经足够好了。

if -F '#{&&:#{==:#{@apple_y},#{@head_y}},#{==:#{@apple_x},#{@head_x}}}' {
 set -Fg @speed "#{e|*|f|2:#{@speed},0.8}"
 set -Fg @length "#{e|+:#{@length},1}"
 set -F @seed "#{e|+:#{client_written},#{@step}}"
 set -F @var "#{e|%:#{@seed},#{@width}}"
 set -Fg @apple_x '#{@var}'
 set -F @var "#{e|%:#{@seed},#{@height}}"
 set -Fg @apple_y '#{@var}'
}

更新函数的最后一项工作是安排下一次更新（如果我们还没有结束游戏），然后一切再次发生。 与您希望每秒尽可能多地更新的视频播放不同，tmux 能够相当好地跟上这一点。

信不信由你，整个实现是手工编写的，并且比我实际的真实 tmux 配置行数更少——140 行对 192 行。 玩它你只需要 tmux，版本大约是 3.4 左右。 从这里获取代码并尝试一下！

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