深度分析游戲開發(fā)編程語(yǔ)言優(yōu)缺點(diǎn)（1）
我應(yīng)該用何種語(yǔ)言來(lái)做游戲開發(fā)?這是每個(gè)游戲編程FAQ里都有的問(wèn)題。下面列舉了幾種用于游戲開發(fā)的主要編程語(yǔ)言的介紹及其優(yōu)缺點(diǎn)。希望這篇文章能幫助你做出決定。
1、C語(yǔ)言
如果說(shuō)FORTRAN和COBOL是第一代高級(jí)編譯語(yǔ)言，那么C語(yǔ)言就是它們的孫子輩。C語(yǔ)言是Dennis Ritchie在七十年代創(chuàng)建的，它功能更強(qiáng)大且與ALGOL保持更連續(xù)的繼承性，而ALGOL則是COBOL和FORTRAN的結(jié)構(gòu)化繼承者。C語(yǔ)言被設(shè)計(jì)成一個(gè)比它的前輩更精巧、更簡(jiǎn)單的版本，它適于編寫系統(tǒng)級(jí)的程序，比如操作系統(tǒng)。在此之前，操作系統(tǒng)是使用匯編語(yǔ)言編寫的，而且不可移植。C語(yǔ)言是第一個(gè)使得系統(tǒng)級(jí)代碼移植成為可能的編程語(yǔ)言。
C語(yǔ)言支持結(jié)構(gòu)化編程，也就是說(shuō)C的程序被編寫成一些分離的函數(shù)呼叫(調(diào)用)的集合，這些呼叫是自上而下運(yùn)行，而不像一個(gè)單獨(dú)的集成塊的代碼使用GOTO語(yǔ)句控制流程。因此，C程序比起集成性的FORTRAN及COBOL的“空心粉式代碼”代碼要簡(jiǎn)單得多。事實(shí)上，C仍然具有GOTO語(yǔ)句，不過(guò)它的功能被限制了，僅當(dāng)結(jié)構(gòu)化方案非常復(fù)雜時(shí)才建議使用。
正由于它的系統(tǒng)編程根源，將C和匯編語(yǔ)言進(jìn)行結(jié)合是相當(dāng)容易的。函數(shù)調(diào)用接口非常簡(jiǎn)單，而且匯編語(yǔ)言指令還能內(nèi)嵌到C代碼中，所以，不需要連接獨(dú)立的匯編模塊。
優(yōu)點(diǎn)：有益于編寫小而快的程序。很容易與匯編語(yǔ)言結(jié)合。具有很高的標(biāo)準(zhǔn)化，因此其他平臺(tái)上的各版本非常相似。
缺點(diǎn)：不容易支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)。語(yǔ)法有時(shí)會(huì)非常難以理解，并造成濫用。
移植性：C語(yǔ)言的核心以及ANSI函數(shù)調(diào)用都具有移植性，但僅限于流程控制、內(nèi)存管理和簡(jiǎn)單的文件處理。其他的東西都跟平臺(tái)有關(guān)。比如說(shuō)，為Windows和Mac開發(fā)可移植的程序，用戶界面部分就需要用到與系統(tǒng)相關(guān)的函數(shù)調(diào)用。這一般意味著你必須寫兩次用戶界面代碼，不過(guò)還好有一些庫(kù)可以減輕工作量。
用C語(yǔ)言編寫的游戲：非常非常多。
資料：C語(yǔ)言的經(jīng)典著作是《The C Programming Language》，它經(jīng)過(guò)多次修改，已經(jīng)擴(kuò)展到最初的三倍大，但它仍然是介紹C的優(yōu)秀書本。一本極好的教程是《The Waite Group's C Primer Plus》。
2、C++
C++語(yǔ)言是具有面向?qū)ο筇匦缘腃語(yǔ)言的繼承者。面向?qū)ο缶幊?，或稱OOP是結(jié)構(gòu)化編程的下一步。OO程序由對(duì)象組成，其中的對(duì)象是數(shù)據(jù)和函數(shù)離散集合。有許多可用的對(duì)象庫(kù)存在，這使得編程簡(jiǎn)單得只需要將一些程序“建筑材料”堆在一起(至少理論上是這樣)。比如說(shuō)，有很多的GUI和數(shù)據(jù)庫(kù)的庫(kù)實(shí)現(xiàn)為對(duì)象的集合。
C++總是辯論的主題，尤其是在游戲開發(fā)論壇里。有幾項(xiàng)C++的功能，比如虛擬函數(shù)，為函數(shù)呼叫的決策制定增加了一個(gè)額外層次，批評(píng)家很快指出C++程序?qū)⒆兊帽认嗤δ艿腃程序來(lái)得大和慢。C++的擁護(hù)者則認(rèn)為，用C寫出與虛擬函數(shù)等價(jià)的代碼同樣會(huì)增加開支。這將是一個(gè)還在進(jìn)行，而且不可能很快得出結(jié)論的爭(zhēng)論。
我認(rèn)為，C++的額外開支只是使用更好的語(yǔ)言的小付出。同樣的爭(zhēng)論發(fā)生在六十年代高級(jí)程序語(yǔ)言如COBOL和FORTRAN開始取代匯編成為語(yǔ)言所選的時(shí)候。批評(píng)家正確的指出使用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序天生就比手寫的匯編語(yǔ)言來(lái)得慢，而且必然如此。而高級(jí)語(yǔ)言支持者認(rèn)為這么點(diǎn)小小的性能損失是值得的，因?yàn)镃OBOL和FORTRAN程序更容易編寫和維護(hù)。
優(yōu)點(diǎn)：組織大型程序時(shí)比C語(yǔ)言好得多。很好的支持面向?qū)ο髾C(jī)制。通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如鏈表和可增長(zhǎng)的陣列組成的庫(kù)減輕了由于處理低層細(xì)節(jié)的負(fù)擔(dān)。
缺點(diǎn)：非常大而復(fù)雜。與C語(yǔ)言一樣存在語(yǔ)法濫用問(wèn)題。比C慢。大多數(shù)編譯器沒有把整個(gè)語(yǔ)言正確的實(shí)現(xiàn)。
移植性：比C語(yǔ)言好多了，但依然不是很樂(lè)觀。因?yàn)樗哂信cC語(yǔ)言相同的缺點(diǎn)，大多數(shù)可移植性用戶界面庫(kù)都使用C++對(duì)象實(shí)現(xiàn)。
使用C++編寫的游戲：非常非常多。大多數(shù)的商業(yè)游戲是使用C或C++編寫的。
資料：最新版的《The C++ Programming Language》非常好。作為教程，有兩個(gè)陣營(yíng)，一個(gè)假定你知道C，另外一個(gè)假定你不知道。到目前為止，最好的C++教程是《Who's Afraid of C++》，如果你已經(jīng)熟知C，那么試一下《Teach Yourself C++》。
3、我該學(xué)習(xí)C++或是該從C開始(Should I learn C++, or should I start with C )
我不喜歡這種說(shuō)法，但它是繼“我該使用哪門語(yǔ)言”之后最經(jīng)常被問(wèn)及的問(wèn)題。很不幸，不存在標(biāo)準(zhǔn)答案。你可以自學(xué)C并使用它來(lái)寫程序，從而節(jié)省一大堆的時(shí)間，不過(guò)使用這種方法有兩個(gè)弊端：
你將錯(cuò)過(guò)那些面向?qū)ο蟮闹R(shí)，因?yàn)樗赡茉谀愕挠螒蛑惺沟脭?shù)據(jù)建模更有效率的東西。
最大的商業(yè)游戲，包括第一人稱射擊游戲很多并沒有使用C++。但是，這些程序的作者即使使用老的C的格式，他們通常堅(jiān)持使用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)。如果你只想學(xué)C，至少要自學(xué)OO(面向?qū)ο?編程技術(shù)。OO是仿真(游戲)的完美方法，如果你不學(xué)習(xí)OO，你將不得不“辛苦”的工作。
4、匯編語(yǔ)言(Assembly)
顯然，匯編是第一個(gè)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言實(shí)際上是你計(jì)算機(jī)處理器實(shí)際運(yùn)行的指令的命令形式表示法。這意味著你將與處理器的底層打交道，比如寄存器和堆棧。如果你要找的是類英語(yǔ)且有相關(guān)的自我說(shuō)明的語(yǔ)言，這不是你想要的。
確切的說(shuō)，任何你能在其他語(yǔ)言里做到的事情，匯編都能做，只是不那么簡(jiǎn)單 — 這是當(dāng)然，就像說(shuō)你既可以開車到某個(gè)地方，也可以走路去，只是難易之分。話雖不錯(cuò)，但是新技術(shù)讓東西變得更易于使用。
總的來(lái)說(shuō)，匯編語(yǔ)言不會(huì)在游戲中單獨(dú)應(yīng)用。游戲使用匯編主要是使用它那些能提高性能的零零碎碎的部分。比如說(shuō)，毀滅戰(zhàn)士整體使用C來(lái)編寫，有幾段繪圖程序使用匯編。這些程序每秒鐘要調(diào)用數(shù)千次，因此，盡可能的簡(jiǎn)潔將有助于提高游戲的性能。而從C里調(diào)用匯編寫的函數(shù)是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，因此同時(shí)使用兩種語(yǔ)言不成問(wèn)題。
特別注意：語(yǔ)言的名字叫“匯編”。把匯編語(yǔ)言翻譯成真實(shí)的機(jī)器碼的工具叫“匯編程序”。把這門語(yǔ)言叫做“匯編程序”這種用詞不當(dāng)相當(dāng)普遍，因此，請(qǐng)從這門語(yǔ)言的正確稱呼作為起點(diǎn)出發(fā)。
優(yōu)點(diǎn)：最小、最快的語(yǔ)言。匯編高手能編寫出比任何其他語(yǔ)言能實(shí)現(xiàn)的快得多的程序。你將是利用處理器最新功能的第一人，因?yàn)槟隳苤苯邮褂盟鼈儭?/p>
缺點(diǎn)：難學(xué)、語(yǔ)法晦澀、堅(jiān)持效率，造成大量額外代碼 — 不適于心臟虛弱者。
移植性：接近零。因?yàn)檫@門語(yǔ)言是為一種單獨(dú)的處理器設(shè)計(jì)的，根本沒移植性可言。如果使用了某個(gè)特殊處理器的擴(kuò)展功能，你的代碼甚至無(wú)法移植到其他同類型的處理器上(比如，AMD的3DNow指令是無(wú)法移植到其它奔騰系列的處理器上的)。
使用匯編編寫的游戲：我不知道有什么商業(yè)游戲是完全用匯編開發(fā)的。不過(guò)有些游戲使用匯編完成多數(shù)對(duì)時(shí)間要求苛刻的部分。
資料：如果你正在找一門匯編語(yǔ)言的文檔，你主要要找芯片的文檔。網(wǎng)絡(luò)上如Intel、AMD、Motorola等有一些關(guān)于它們的處理器的資料。對(duì)于書籍而言，《Assembly Language: Step-By-Step》是很值得學(xué)習(xí)的。
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