C++用类和对象编写生命游戏

下面是使用类和对象编写生命游戏的C++代码：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <unistd.h>

using namespace std;

const int ROW = 20;
const int COL = 50;

class Cell {
public:
    Cell();
    void set_state(int state);
    int get_state() const;
    void set_next_state(int state);
    int get_next_state() const;
    int count_neighbors(const Cell** world, int row, int col) const;
private:
    int state_;
    int next_state_;
};

Cell::Cell() {
    state_ = rand() % 2;
}

void Cell::set_state(int state) {
    state_ = state;
}

int Cell::get_state() const {
    return state_;
}

void Cell::set_next_state(int state) {
    next_state_ = state;
}

int Cell::get_next_state() const {
    return next_state_;
}

int Cell::count_neighbors(const Cell** world, int row, int col) const {
    int count = 0;
    for (int i = row - 1; i <= row + 1 ; i++) {
        for (int j = col - 1; j <= col + 1; j++) {
            if (i == row && j == col) {
                continue;
            }
            int r = (i + ROW) % ROW;
            int c = (j + COL) % COL;
            count += world[r][c].get_state();
        }
    }
    return count;
}

class World {
public:
    World();
    void init();
    void print() const;
    void next();
private:
    Cell cells_[ROW][COL];
};

World::World() {}

void World::init() {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < ROW; i++) {
        for (int j = 0; j < COL; j++) {
            cells_[i][j].set_state(rand() % 2);
        }
    }
}

void World::print() const {
    for (int i = 0; i < ROW; i++) {
        for (int j = 0; j < COL; j++) {
            if (cells_[i][j].get_state() == 1) {
                cout << "*";
            } else {
                cout << " ";
            }
        }
        cout << endl;
    }
}

void World::next() {
    for (int i = 0; i < ROW; i++) {
        for (int j = 0; j < COL; j++) {
            int neighbors = cells_[i][j].count_neighbors((const Cell**)cells_, i, j);
            if (cells_[i][j].get_state() == 1) {
                if (neighbors == 2 || neighbors == 3) {
                    cells_[i][j].set_next_state(1);
                } else {
                    cells_[i][j].set_next_state(0);
                }
            } else {
                if (neighbors == 3) {
                    cells_[i][j].set_next_state(1);
                } else {
                    cells_[i][j].set_next_state(0);
                }
            }
        }
    }
    for (int i = 0; i < ROW; i++) {
        for (int j = 0; j < COL; j++) {
            cells_[i][j].set_state(cells_[i][j].get_next_state());
        }
    }
}

int main() {
    World world;
    world.init();
    while (true) {
        world.print();
        world.next();
        usleep(100000);
        system("clear");
    }
    return 0;
}

在这个实现中，我们定义了两个类：`Cell` 和 `World`。`Cell` 表示一个单独的方格，它有两个状态：当前状态和下一个状态。`World` 表示整个方格世界，它由多个 `Cell` 组成。

在 `Cell` 类中，我们实现了 `count_neighbors()` 函数来计算每个方格周围活着的方格数。在 `World` 类中，我们实现了 `init()` 函数来随机初始化方格世界，实现了 `print()` 函数来打印方格世界，实现了 `next()` 函数来根据生命游戏的规则计算下一次迭代的状态。

在主函数中，我们创建了一个 `World` 对象，并不断地打印方格世界，计算下一次迭代的状态，然后清空屏幕并休眠一段时间，以形成动画效果。