《游戏引擎架构》读书笔记1-游戏引擎中的C++

Posted 2020-07-03

       3月底，我暂时结束了北京的工作，从原来的公司离职，主要是为了学习游戏开发的底层知识和3D引擎相关的内容，并进行技术转型，为了鞭策自己的学习，未来博客更新会比较频繁，现阶段主要是《游戏引擎架构》读书笔记系列和unity学习笔记系列。

       《游戏引擎架构》在两年前就买了，而且自己也大体的看过一遍，因为自己想学习引擎的底层知识，所以重新又找出了这本书再读一遍，并把根据自己的理解写一些读书笔记在这里与大家交流，另外因为想有一个新的开始，近期都会在博客园这里写技术博客了，前些日子搞了个自己的网站（www.manshuoquan.cn）但是服务器有些问题，后面还是会尝试自己建站，并把博客传上去。

       闲话少续，开始本篇的内容，这本书的第一部分是基础篇，第一章概述了一些引擎概念，第二章讲解了一些工具的用法（Visual Studio等），第三章介绍了C++，和一般的C++书不一样的是，本书讲解的C++应该更多的是引擎中常用的一些概念，另外还包括一些软件工程基础思想，笔者觉得比较重要的有以下几点

      首先，“让错误的程序显而易见”，这部分是在介绍编码标准的时候介绍的，其中推荐了一篇文章--“让错误的程序显而易见”（http://chinesetrad.joelonsoftware.com/Articles/Wrong.html），这篇文章介绍了通过命名方式的前缀反应变量的性质，从而让错误的程序显而易见，介绍了匈牙利命名法的使用方式。

       然后是对象的内存布局，这部分会对程序的性能优化很有帮助，在class和struct中，编译器不会把数据程序员紧凑的包裹在一起，因为每种数据都有其天然的对齐方式，供CPU高效的从内存读/写。对齐方式即内存地址为对齐字节大小的倍数，另外编译器可能会为了数组的对齐，会在末端加入填充，以下是32位系统下各个类型的大小（单位：字节）：

int：4字节；float：4字节；double：8字节；bool：1字节；char：1字节；short：2字节；long：4字节或者8字节

       需要说明的是，当class中有虚函数的时候，或者是继承的类中有虚函数的时候，通常会在类的布局最前端加入一个虚表指针，它指向名为虚函数表的一个数据结构，因为指针是int类型的。

       了解内存布局的意义是，当我们写类和结构体的时候，最优化的处理方式是自己按照内存布局规则把数据排列好，从而可以降低类或者结构体所占的大小。

       另外需要说明的是类型大小的问题，因为标准C++基本数据类型设置为可以移植的，因而不做明确的规定，在游戏引擎的开发中，有时候需要知道某些变量的确切尺寸，多数游戏引擎会自定义基本的数据类型；另外还有大端和小端的转换问题，Wii、Xbox360和PS这种使用PowerPC开发的小端设备可能会涉及到数据转换问题。

       最后介绍了实现错误检测及处理，将断言分为两个宏中，方便在发布版时关掉不必要的断言从而避免不必要的效率损失。