C++实现代码雨

0. 最终效果

只适用于Linux系统。

1. 思路

将每一列分开来处理。

每一列上半部分暗一些，最下面的字符为白色。

2. 遇到的坑

清屏导致终端闪烁

不论是调用<ncurses.h>里的clear()函数，还是直接用不优雅的system("clear")，在清屏时，都会导致显示的内容闪烁。

我没有查到什么好的解决方案，我通过使用输出空字符代替清屏来解决这个问题。

终端尺寸变化导致显示效果不全

Windows下可以使用Hook机制——maybe，我没在Windows下写过复杂的东西——而在Linux下，貌似可以使用类似的信号机制，但是信号的Handler只能传递一个int类型的变量，我还没有想到如何在这种情况下，通过它修改一个类里面的值。

我的确可以使用一种不甚优雅的方式：在每次处理列的时候，都去获取一次窗口的长和宽。

可以这样做，设立一个全局变量，当每次收到SIGWINCH信号的时候，就去修改这个变量的值，主函数中每次循环都去根据这个变量的值，调整窗口大小。

代码

Matrix.hpp

#ifndef MATRIX_HPP
#define MATRIX_HPP

#include <ncurses.h>
#include <forward_list>

class Matrix {
public:
  Matrix(int show_length = 9, int color = 0);
  ~Matrix();
  bool Run();
  bool ShowColumn(int column);
private:
  WINDOW* my_window;
  int row_recorder[2000];
  int window_height;
  int window_width;
  int show_length;
  int color;
};

#endif

Matrix.cpp

/*****************************************
 * Filename: Matrix.cpp
 * Author: Coder109
 * Date: 2023-07-16 07:20:42
 * Description: Deal with the matrix rain
 *****************************************/

#include "Matrix.hpp"
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <ncurses.h>
#include <unistd.h>

const char character_list[] = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYXZ";

Matrix::Matrix(int show_length, int color) {
  this->show_length = show_length;
  this->color = color;

  this->my_window = initscr();
  cbreak();
  noecho();
  getmaxyx(this->my_window, this->window_height, this->window_width);
  
  start_color();
  init_pair(1, COLOR_BLUE, COLOR_BLACK);
  init_pair(2, COLOR_WHITE, COLOR_BLACK);
  init_pair(3, COLOR_BLACK, COLOR_BLACK);
  attron(A_BOLD);
  
  for(int i = 0; i < this->window_width; i++) {
    this->row_recorder[i] = -rand() % 30;
  }
}

Matrix::~Matrix() {}

bool Matrix::ShowColumn(int column) {
  int curr_row = 0;
  if(this->row_recorder[column] >= this->window_height + this->show_length) {
    curr_row = 0;
    this->row_recorder[column] = 0;
  } else {
    curr_row = this->row_recorder[column]++;
  }
  
  // Output empty char in order to solve the problem:
  // When clearing the screen, the terminal will flicker.
  for(int curr_processing_row = 0;
      curr_processing_row < curr_row - this->show_length;
      curr_processing_row++) {
    attron(COLOR_PAIR(3));
    mvaddch(curr_processing_row, column, ' ');
    attroff(COLOR_PAIR(3));
  }
  
  // Upper half of the column should be darker, and the bottom char should be white
  for(int curr_processing_row = curr_row - this->show_length;
      curr_processing_row <= curr_row;
      ++curr_processing_row) {
    char show_char = character_list[std::rand() % strlen(character_list)];
    if(curr_processing_row < 0) {
      continue;
    } else if(curr_processing_row >= this->window_height) {
      break;
    } else if(curr_processing_row == curr_row) {
      attron(COLOR_PAIR(2));
      mvaddch(curr_processing_row, column, show_char);
      attroff(COLOR_PAIR(2));
    } else if(curr_processing_row < curr_row - this->show_length / 2) {
      attron(COLOR_PAIR(1));
      attron(A_DIM);
      mvaddch(curr_processing_row, column, show_char);
      attroff(A_DIM);
      attron(COLOR_PAIR(1));
    } else {
      attron(COLOR_PAIR(1));
      mvaddch(curr_processing_row, column, show_char);
      attroff(COLOR_PAIR(1));
    }
  }

  // Output empty char in order to solve the problem:
  // When clearing the screen, the terminal will flicker.
  for(int curr_processing_row = curr_row + 1;
      curr_processing_row < this->window_height;
      curr_processing_row++) {
    attron(COLOR_PAIR(3));
    mvaddch(curr_processing_row, column, ' ');
    attroff(COLOR_PAIR(3));
  }

  return true;
}

bool Matrix::Run() {
  for(int curr_column = 0; curr_column < window_width; curr_column++) {
    if(!this->ShowColumn(curr_column)) {
      return false;
    }
  }
  refresh();
  usleep(70000);
  return true;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "src/Matrix.hpp"

using namespace std;

int main(int argc, char **argv) {
  Matrix *my_matrix = new Matrix();
  while(1) {
    my_matrix->Run();
  }
  delete my_matrix;
  return 0;
}