游戏引擎架构底层系统篇---1.子系统的加载与卸载

Posted 2021-09-13 KDYH

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所有游戏引擎都需要底层系统的支持，来做一些平凡琐碎但是又必须要做的事情。如：加载和卸载子系统，配置引擎和游戏的特性，管理引擎的内存，对游戏中使用的各种资源的访问方式，游戏开发中的调试工具等。所以从现在开始，我们就来看一些游戏引擎中的底层系统并尝试实现他们吧。

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子系统的加载和卸载

游戏引擎是一个由一大堆互相交互的系统所构成的，所以当引擎启动的时候，子系统必须要按照一种特定的顺序来进行配置和初始化（因为子系统之间存在一定的依赖性）。子系统之间的依赖性决定了这个特定的加载顺序。接下来我们就开始看看该如何解决这一问题。

C++

因为我们决定使用的语言是C++，所以我们先来考察一下C++的特性能否为我们解决这个加载顺序的问题。

在windows中，C++中的global和static类型的对象会在main()函数调用之前就构造完成，但是这些对象会以一种不可预测的顺序构造，与之相对应的析构函数会在main()结束后以一种不可预测的顺序调用。

class RenderManager
{
public:
    RenderManager() {
        //start up the manager
    }

    ~RenderManager() {
        //shut down the manager
    }
};
//singleton instance
static RenderManager gRenderManager;

所以global,static 不行

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通过命令来构建

那既然直接用C++的特性解决不了问题，就只好绕个圈子。我们知道，一个在函数中的静态变量是不会在main()函数和它本身所在的函数调用之前构造的。所以我们可以通过在函数中申明静态变量来控制我们的全局单例。

来改进一下之前的代码吧！

class RenderManager
{
public:
    static RenderManager& get() {
        static RenderManager sSingleton;
        return sSingleton;
    }

    RenderManager() {
        //start up the manager
    }

    ~RenderManager() {
        //shut down the manager
    }
};

这一次可以了吗？如果我们能控制get()函数何时运行，那么就可以控制这个构造顺序了。
但是问题来了，怎么控制析构的顺序呢？并且很难精准预测到RenderManager何时被构造。

所以这种方式也不太行

一种简单的可以工作的方式

我们仍然坚持子系统的单例模式，那就可以直接粗暴的显式定义start-up和shut-down函数来加载每一个子系统单例，他们取代了构造函数和析构函数。
此时，我们就可以显式的的规定子模块在main()函数中何时被构造，何时被析构，从而做到以一定的顺序被加载和卸载。而构造函数和析构函数则什么都不做。

class RenderManager
{
public:
    RenderManager() {
        //do nothing
    }

    ~RenderManager() {
        //do nothing
    }

    void StartUp() {
        //start up the manager
    }

    void ShutDown() {
        //shut down the manager
    }
};

RenderManager gRenderManager;
PhysicsManager gPhysicsManager;
//...

int main(int argc, const char* argv) 
{
    gRenderManager.StartUp();
    //...
    gPhysicsManager.StartUp();

    //...

    gPhysicsManager.ShutDown();
    //...
    gRenderManager.ShutDown();

    return 0;
}