一個(gè)游戲程序員的學(xué)習(xí)資料
想起寫(xiě)這篇文章是在看侯杰先生的《深入淺出MFC》時(shí),突然覺(jué)得自己在大學(xué)這幾年關(guān)于游戲編程方面還算是有些心得，因此寫(xiě)出這篇小文,介紹我眼中的游戲程序員的書(shū)單與源代碼參考。一則是作為自己今后兩年學(xué)習(xí)目標(biāo)的備忘錄,二來(lái)沒(méi)準(zhǔn)對(duì)別人也有點(diǎn)參考價(jià)值。我的原則是只寫(xiě)自己研究過(guò)或準(zhǔn)備研究的資料，所以內(nèi)容無(wú)疑會(huì)帶上強(qiáng)烈的個(gè)人喜好色彩,比如對(duì)網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)庫(kù)等重要方面完全沒(méi)有涉及。因?yàn)樽约褐饕獙?duì)三維圖形引擎,人工智能算法,腳本系統(tǒng),反外掛(反反外掛? ^－^)等方面感興趣。這學(xué)期電腦都沒(méi)聯(lián)網(wǎng)了,在岳麓山閉關(guān)修煉中(^－^),連這篇文章都得在學(xué)校圖書(shū)館電子閱覽室（電影放映室？）上傳,內(nèi)容很多憑記憶寫(xiě)出,如有誤差敬請(qǐng)訂正。程序員應(yīng)該在理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐編程中反復(fù)迭代，所以學(xué)習(xí)資料是一回事，須知盡信書(shū)不如無(wú)書(shū)。
一、書(shū)籍：
算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語(yǔ)言版）》——嚴(yán)蔚敏、吳偉民 清華出版社
我覺(jué)得其配套習(xí)題集甚至比原書(shū)更有價(jià)值，每個(gè)較難的題都值得做一下。
《Introduction to Algorithms》第二版 中文名《算法導(dǎo)論》
關(guān)于算法的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)教材與工程參考手冊(cè)，在去年CSDN網(wǎng)站上其翻譯版竟然評(píng)為年度二十大技術(shù)暢銷(xiāo)書(shū)，同時(shí)《程序員》雜志上開(kāi)設(shè)了“算法擂臺(tái)”欄目，這些溯源固本的舉動(dòng)，不由得使人對(duì)中國(guó)現(xiàn)今浮躁不堪的所謂“IT”業(yè)又產(chǎn)生了一線希望。這本厚厚的書(shū)，幸虧打折我才買(mǎi)得起。雖然厚達(dá)千頁(yè)，但其英文通俗曉暢，內(nèi)容深入淺出，可見(jiàn)經(jīng)典之作往往比一般水準(zhǔn)的書(shū)還耐讀。還能找到MIT的視頻教程，第一節(jié)課那個(gè)老教授嘻皮笑臉的，后面就是一長(zhǎng)發(fā)助教上課了。
《C語(yǔ)言名題精選百則 技巧篇》——冼鏡光 機(jī)械工業(yè)出版社
作者花費(fèi)一年時(shí)間搜集了各種常見(jiàn)C程序段的極具技巧性的編程法，其內(nèi)容都是大有來(lái)頭的，而且給出了詳細(xì)的參考資料。如一個(gè)普通的Fibonacci數(shù)就給出了非遞歸解、快速算法、擴(kuò)充算法等，步步深入，直至幾無(wú)油水可榨。對(duì)于視速度如生命，連一個(gè)普通的浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為整數(shù)都另辟蹊徑以減少CPU cycle的游戲程序員，怎可不看？
《計(jì)算機(jī)算法基礎(chǔ)（第二版）》—— 佘祥宣等 華中科大出版社
我看到幾個(gè)學(xué)校的研究生拿它作教材（研究生才開(kāi)算法，太開(kāi)玩笑了吧）。這本書(shū)薄是薄了點(diǎn)，用作者的話來(lái)說(shuō)，倒也“精辟”。其實(shí)此書(shū)是《Fundamentals of Computer Algorithms》的縮寫(xiě)版，不過(guò)原書(shū)出版太久了，反正我是沒(méi)找到。
《The Art of Computer Programming》Volume 1-3
作者Donald E. Knuth是我心目中與馮.諾依曼、Dijkstra、Shannon并列的四位大師。這本書(shū)作者從讀大學(xué)本科時(shí)開(kāi)始寫(xiě)，一直寫(xiě)到博士時(shí)，十年磨一劍，足見(jiàn)其下足了功夫?？勺鳛橛?jì)算機(jī)技術(shù)的核心——算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的終極參考手冊(cè)。創(chuàng)新處也頗多，譬如常見(jiàn)的Shell排序他在書(shū)中提出可用(3i-1)/2的間隔，這使其稍快于O(n1. 5)。當(dāng)然這套書(shū)描述高度數(shù)學(xué)化，為此恐怕一般的人（我？）最好還得先看一本數(shù)學(xué)預(yù)備書(shū)《Concrete Mathematics》（直譯為混凝土數(shù)學(xué)？^－^）再說(shuō)。可惜的是這套書(shū)才出到第三卷，并沒(méi)有覆蓋全部常見(jiàn)的算法內(nèi)容。不過(guò)好在對(duì)于游戲程序員來(lái)說(shuō)，越常見(jiàn)的算法用得越多，這也不算是什么要命的損失。
《STL源碼剖析》—— 侯捷 華中科大出版社
侯捷不用介紹了，華人技術(shù)作家中的旗艦，說(shuō)其有世界級(jí)水準(zhǔn)也不為過(guò)。這本書(shū)我以為是C++與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的葵花寶典（欲練此功，必先自宮）。也就是說(shuō)，不下幾層地獄很難看懂，因?yàn)樗蟮念A(yù)備知識(shí)太多了，如STL、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、泛型編程、內(nèi)存管理都要很扎實(shí)（為此是不是還要看看有內(nèi)存管理設(shè)計(jì)模式之稱(chēng)的《Small Memory Software》這本書(shū)呢？），但是一旦看懂，真會(huì)是所向披靡。
《Data Structures for Game Programmers》
每個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例程都是一個(gè)小游戲，還用SDL庫(kù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)算法演示系統(tǒng)。雖然內(nèi)容失之于淺，但起碼讓人了解了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在游戲中的作用。
其實(shí)游戲程序并不比其它程序特殊，甚至要求基本功更加扎實(shí)，所以花時(shí)間做一些看似與實(shí)際應(yīng)用不甚相干的習(xí)題，對(duì)今后的工作是大有裨益的。而且有些應(yīng)用很廣的算法，如常被人津津樂(lè)道的A*算法及其變種，牽涉到圖的檢索周游與分枝-限界法，恐怕還得讀一些艱深的論文才能充分明白運(yùn)用，如Donald E. Knuth的《An analysis of alpha-beta cutoffs》。其實(shí)還有不少此類(lèi)的好書(shū)，如《Data Structures and Algorithms in C++》、《Programming Pearls》、《More Programming Pearls》（算法珠璣）等，我卻以為要先看嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn)的著作，再看內(nèi)容隨筆一點(diǎn)的書(shū)。
匯編：
《IBM-PC 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》第二版
國(guó)內(nèi)經(jīng)典教材。
《The Art of Assembly Language》
這本書(shū)足有1600頁(yè)，噢！
C語(yǔ)言：
《The C Programming Language》第二版
雖然篇幅短小，但每個(gè)例程都很經(jīng)典。（我們老師開(kāi)始拿它作教材，后面換為譚小強(qiáng)的C語(yǔ)言書(shū)，理由為：例子盡是些文本處理。我就納了悶了，難道現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)程序不是將大量時(shí)間消耗在字符串與文本的處理上嗎？）
C++：
學(xué)過(guò)C語(yǔ)言，再學(xué)C++，先看這本《C++ Primer》的縮寫(xiě)版：
《Essential C++》
對(duì)C++有個(gè)入門(mén)了解，再看
《C++ Common Knowledge: Essential Intermediate Programming》
就不會(huì)有什么重要的知識(shí)點(diǎn)完全不知所措了，接下來(lái)是
《The C++ Standard Library : A Tutorial and Reference》
標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，當(dāng)然主要是標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)參考手冊(cè)，然后最好平時(shí)邊寫(xiě)程序邊參悟。
《Effective C++》等
我是說(shuō)書(shū)名以形容詞 + C++的那些書(shū)，計(jì)有七八本，慢慢看吧，羅馬不是一日建成的。
(《Essential C++》、《Effective C++》、《More Effective C++》、《Accelerated C++》、《Effective STL》、《Exceptional C++》、《More Exceptional C++》、《Imperfect C++》，雖然書(shū)名格式相似，但每一本都絕非馬虎之作。)
誰(shuí)說(shuō)C++程序比C程序要慢？那就請(qǐng)看下面：
《The Design and Evolution of C++》
知其過(guò)去才能知其未來(lái)，才能應(yīng)用。
《Inside the C++ Object Model》
揭露C++的編譯器模型。
《Efficient C++ Performance Programming Techniques》
當(dāng)算法優(yōu)化已到極致，在運(yùn)用匯編之前，最后還可看看此書(shū)，有時(shí)高級(jí)和低階都能做成相同的事情。
還有兩本特別的書(shū)：
《Modern C++ Design : Generic Programming and Design Patterns Applied》
作者想把設(shè)計(jì)模式和泛型編程結(jié)合起來(lái)，并寫(xiě)了個(gè)嘗試提供一切的Loki庫(kù)來(lái)實(shí)作,不過(guò)其觀點(diǎn)并未得到C++社區(qū)的普遍響應(yīng)。盡管如此，本書(shū)仍稱(chēng)得上思想前沿性與技術(shù)實(shí)用性結(jié)合的典范。
《C++ Template Metaprogramming》
把編譯器當(dāng)作計(jì)算器？本書(shū)介紹了Boost庫(kù)的MPL模板元編程庫(kù)。當(dāng)然提到Boost庫(kù)，對(duì)于游戲程序員不能不提到其中的Graph庫(kù)，有《The Boost Graph Library》一書(shū)可看。還有其中Python庫(kù)，號(hào)稱(chēng)國(guó)內(nèi)首款商業(yè)三維圖形引擎的起點(diǎn)引擎就用了Boost－Python庫(kù)。說(shuō)實(shí)話我覺(jué)得起點(diǎn)引擎還是蠻不錯(cuò)的，那個(gè)自制的三維編輯器雖然界面簡(jiǎn)陋，但功能還算蠻完善，給游戲?qū)W院用作教學(xué)內(nèi)容也不錯(cuò)。另有一個(gè)號(hào)稱(chēng)中國(guó)首款自主研發(fā)的全套網(wǎng)游解決方案。我看到它那個(gè)三維編輯器，心想這不就是國(guó)外一個(gè)叫freeworld3D的編輯器嗎？雖然有點(diǎn)偏門(mén)，但我以前還較勁嘗試破解過(guò)呢。還把英文界面漢化了，大概用exescope這樣的資源修改軟件就能搞定吧。我又心想為什么要找freeworld3D這個(gè)功能并不太強(qiáng)大的編輯器呢？?jī)H僅是因?yàn)樗阋说綆资澜?？它唯一特別一點(diǎn)的地方就是支持導(dǎo)出OGRE圖形引擎的場(chǎng)景格式，這樣一想不由得使人對(duì)它圖形引擎的“自主”性也產(chǎn)生懷疑了。這樣的“自主”研發(fā)真讓人汗顏，只要中國(guó)還沒(méi)封sourceforge這個(gè)網(wǎng)站（據(jù)說(shuō)以前和freeBSD網(wǎng)站一起被封過(guò)？），國(guó)人就能“自主”研發(fā)。
有人還會(huì)推薦《C++ Primer》《Thinking in C++》《The C++ Programming Language》等書(shū)吧，誠(chéng)然這些書(shū)也很好，但我總覺(jué)得它們太大部頭了。還不如多花點(diǎn)時(shí)間看看國(guó)外好的源代碼。
Windows編程
Operating System Concepts第五版
國(guó)內(nèi)有些操作系統(tǒng)的教程其實(shí)就是它的縮寫(xiě)版。
《Windows 95 System Programming Secrets》
深入剖析了Windows操作系統(tǒng)的種種種種，有人愛(ài)看《Linux內(nèi)核完全注釋》，有人愛(ài)看《自己動(dòng)手寫(xiě)操作系統(tǒng)》這樣煽情的書(shū)，但我想作為商業(yè)的操作系統(tǒng)，把Windows內(nèi)核剖析到這地步也高山仰止了。
《Programming Applications for Microsoft Windows》第四版
先進(jìn)程線程，再虛存管理，再動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，最多講到消息機(jī)制。作者在序言中說(shuō)：“我不講什么ActiveX, COM等等，因?yàn)楫?dāng)你了解了這些基礎(chǔ)后，那些東西很快就會(huì)明白！”可以作為《Programming Windows》的先修課。
計(jì)算機(jī)體系：
《Computer Systems : A Programmer’s Perspective》
和《The Art of Computer Programming》在我心中是計(jì)算機(jī)史上兩本稱(chēng)得上偉大的書(shū)，計(jì)算機(jī)組成原理，操作系統(tǒng)，匯編，編譯原理，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等等課程匯成這本千頁(yè)的大書(shū)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)在作者眼中就是一個(gè)整體。
開(kāi)源閱讀：
《Code Reading : The Open Source Perspective》
張大千臨摹了幾百?gòu)埫鞔瘽纳剿?，?huà)出的畫(huà)以假亂真，后來(lái)他去敦煌潛心臨摹幾年，回來(lái)畫(huà)風(fēng)大變，終成大家。程序員其實(shí)有40%的時(shí)間是在讀別人的源代碼，侯捷先生說(shuō)：“源碼面前，了無(wú)秘密”，又說(shuō)“天下大事，必作于細(xì)”，可以與他的《上窮碧落下黃泉，源碼追蹤經(jīng)驗(yàn)談》參看。
MFC:
《深入淺出MFC》
我實(shí)在以為沒(méi)有看過(guò)侯捷先生的《深入淺出MFC》的人多半不會(huì)懂得MFC編程。其實(shí)我是打算用一年多的時(shí)間寫(xiě)一個(gè)給游戲美工用的三維編輯器，順便作為畢業(yè)設(shè)計(jì)。圖形庫(kù)就用MFC吧，反正也沒(méi)得選擇。如果要用wxWidgets無(wú)非是獵奇而已，還不是MFC的翻版，當(dāng)然它跨平臺(tái)了。就象阻擊手對(duì)自己槍械的零件了如指掌一樣，要想用MFC寫(xiě)出非玩具程序的人一定要了解其內(nèi)部構(gòu)造。還有一本書(shū)叫《MFC深入淺出》，并不是同一本。
IDE:
《Microsoft Visual Studio 2005 Unleashed》
工欲善其事，必先利其器。當(dāng)然我認(rèn)為與其用形如Source Insight、Slick Edit、Code Visualizer之類(lèi)的代碼閱讀器、圖形化工具，還不如用自己的大腦。但如果你嫌打源代碼慢的話，可以用Visual AssistX。如果嫌老是寫(xiě)重復(fù)相似的代碼的話，可以用Code Smith。單元測(cè)試可以用CppUnit，Boost庫(kù)中的測(cè)試框架也不錯(cuò)。有心情可以吧Visual Studio外接Intel的Compiler，內(nèi)嵌STLport，但不是大工程，性能分析沒(méi)必要?jiǎng)硬粍?dòng)就用下VTune吧。
程序員之路：
《游戲之旅——我的編程感悟》
云風(fēng)大哥。在我心目中游戲程序員國(guó)外首推卡馬克，國(guó)內(nèi)首推云風(fēng)。也許過(guò)兩年我會(huì)到網(wǎng)易當(dāng)云風(fēng)大哥的助理程序員吧。It’s my dream.（^-^）他寫(xiě)這本書(shū)的時(shí)候本著只有透徹理解的東西才寫(xiě)出來(lái)，因此內(nèi)容不會(huì)很酷新，但是相信我，每讀一遍都有新的收獲，主要還不是知識(shí)上的，因?yàn)橹R(shí)是學(xué)無(wú)止境的，授人以魚(yú)不如授人以漁，精神上的啟迪才是長(zhǎng)久的。誠(chéng)如經(jīng)典游戲《仙劍奇?zhèn)b傳》的主力程序員兼美術(shù)指導(dǎo)姚壯憲（人稱(chēng)姚仙）在序言中所說(shuō)的“云風(fēng)得到的只是一些稿費(fèi)，而整個(gè)中國(guó)民族游戲產(chǎn)業(yè)得到的將是一次知識(shí)的推動(dòng)”，此言不虛矣。
《編程高手箴言》
梁肇新是豪杰超級(jí)解霸的作者，本來(lái)每個(gè)合格的程序員（Programmer , 而非Coder）都應(yīng)該掌握的東西，現(xiàn)在變成了編程高手的獨(dú)家箴言。不知是作者的幸運(yùn)還是中國(guó)IT業(yè)的悲哀。知識(shí)點(diǎn)還是講得蠻多的，不過(guò)對(duì)MFC的地位頗有微詞。我實(shí)在認(rèn)為MFC的名聲就是那些不懂得用它的人搞臭的。不過(guò)作者的牢騷也情有可原，每個(gè)具有創(chuàng)造力的程序員都應(yīng)該不太喜歡framework。
《Masters of DOOM: How Two Guys Created an Empire and Transformed Pop Culture》中文名《DOOM啟世錄》
卡馬克，羅洛斯，這些游戲史上如雷貫耳的名字。（現(xiàn)在卡馬克已專(zhuān)注于火箭制造上，羅洛斯則攜妻回鄉(xiāng)隱居）要不是沒(méi)上過(guò)大學(xué)的卡馬克和圖形學(xué)大師亞伯拉罕的功勛，可能到現(xiàn)在游戲中還不知三維為何物。勿庸置疑，在計(jì)算機(jī)界歷史是英雄們所推動(dòng)的。這本書(shū)真實(shí)的記錄了這些塵世英雄的所為所思。
作為程序員的我對(duì)這幾本策劃與美工的書(shū)也產(chǎn)生了濃厚興趣，以前搞過(guò)一兩年的3DS MAX插件編程，覺(jué)得用maxscript還是好過(guò)MaxSDK，畢竟游戲開(kāi)發(fā)中所多的是模型場(chǎng)景數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出，大可不必大動(dòng)干戈。
策劃：
《Creating Emotion in Games : The Craft and Art of Emotioneering》
在壯麗煊目的宏偉三維世界背后，在殘酷的殺戮，動(dòng)人心魄的情節(jié)背后，我們還需要什么來(lái)抓住玩家的心？答對(duì)了，就是emotion.真正打動(dòng)人心的，才是深入骨髓的。
《Ultimate Game Design : Building Game Worlds》
從名字可以看出，寫(xiě)給關(guān)卡設(shè)計(jì)師的，特別是講室外自然場(chǎng)景的構(gòu)建頗有可取之處。
《Developing Online Games : An Insider’s Guide》
就象名為反模式的書(shū)講軟件團(tuán)隊(duì)運(yùn)營(yíng)一樣，這本書(shū)講商業(yè)運(yùn)作多過(guò)技術(shù)。一個(gè)歷經(jīng)艱難，現(xiàn)在盛大的游戲程序員，翻譯了這本書(shū)。
美工：
《Digital Cinematography & Directing》
數(shù)字?jǐn)z影導(dǎo)演術(shù)，每當(dāng)你在3DS MAX或者Maya等三維創(chuàng)作軟件中擺放攝影機(jī)，設(shè)計(jì)其運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，你可曾想過(guò)你也站在導(dǎo)演的位置上了？
《The Animator’s Survival Kit》
看著這本講卡通角色運(yùn)動(dòng)規(guī)律的書(shū)，一邊產(chǎn)生溫習(xí)《貓和老鼠》的念頭，一邊繼續(xù)對(duì)前不久新聞聯(lián)播中關(guān)于中國(guó)產(chǎn)生了某計(jì)算機(jī)自動(dòng)卡通動(dòng)畫(huà)生成軟件報(bào)道的蔑視，這條報(bào)道稱(chēng)此舉可大大加快中國(guó)卡通動(dòng)畫(huà)的產(chǎn)量。我且不從技術(shù)上探討其是否是在放衛(wèi)星（其實(shí)我知道得很清楚，前文已表，本人搞過(guò)一兩年的卡通動(dòng)畫(huà)輔助軟件編程），但計(jì)算機(jī)機(jī)械生成的動(dòng)畫(huà)怎可代替人類(lèi)充滿靈性的創(chuàng)作？
《The Dark Side of Game Texturing》
用Photoshop制作材質(zhì)貼圖，還真有些學(xué)問(wèn)。
三維圖形學(xué)：
搞三維圖形學(xué)首先還是要扎扎實(shí)實(shí)的先看解析幾何、線性代數(shù)、計(jì)算幾何的教材，后面的習(xí)題一個(gè)都不能少。國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)書(shū)還是蠻好的。蘇步青大師的《計(jì)算幾何》稱(chēng)得上具有世界級(jí)水準(zhǔn)，可惜中國(guó)CAD的宏圖被盜版給擊垮了。現(xiàn)在是我們接過(guò)接力棒的時(shí)候了。It’s time!
《Computer Graphics Geometrical Tools》
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)幾何工具算法詳解》算法很多，紕漏處也不少。
《3D Math Primer for Graphics and Game Development》
淺易，可作為三維數(shù)學(xué)的“速食“。
《Mathematics for 3D Game Programming & Computer Graphics》第二版
比上面那本深入一些，證明推理的數(shù)學(xué)氣也濃一些，可作為專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)書(shū)與編程實(shí)踐一個(gè)過(guò)渡的橋梁吧。內(nèi)容涉獵也廣，射線追蹤，光照計(jì)算，可視裁剪，碰撞檢測(cè)，多邊形技術(shù)，陰影算法，剛體物理，流體水波，數(shù)值方法，曲線曲面，還真夠豐富。
《Vector Game Math Processors》
想學(xué)MMX,SSE嗎，那就看它吧，不過(guò)從基礎(chǔ)講起的，要耐心哦。
DirectX:
《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0》
DirectX入門(mén)的龍書(shū)，作者自己寫(xiě)的簡(jiǎn)單示例框架，后面我干脆用State模式，把所有例子綁到一塊兒去了。
《Beginning Direct3D Game Programming》
作者取得律師學(xué)位后變成了游戲程序員，真是怪也哉。本書(shū)雖定位為入門(mén)級(jí)書(shū)，內(nèi)容頗有獨(dú)特可取之處。它用到的示例框架是DXSDK Sample Framework，而不是現(xiàn)在通行的DXUT。要想編譯有兩種辦法吧，一是自己改寫(xiě)成用DXUT的。二是找舊的Sample Framework。我又懶得為了一個(gè)示例框架下載整個(gè)早期版本的DirectX，后面在Nvidia SDK 9.5中發(fā)現(xiàn)了。
《Advanced Animation with DirectX》
DirectX高級(jí)動(dòng)畫(huà)技術(shù)。骨骼系統(tǒng)，漸變關(guān)鍵幀動(dòng)畫(huà)，偶人技術(shù)，表情變形，粒子系統(tǒng)，布料柔體，動(dòng)態(tài)材質(zhì)，不一而足。我常常在想，從三維創(chuàng)作軟件導(dǎo)出的種種效果，變成一堆text或binary，先加密壓縮打包再解包解壓解密，再用游戲程序重建一個(gè)Lite動(dòng)畫(huà)系統(tǒng)，游戲程序員也真是辛苦。
OpenGL:
《NeHe OpenGL Tutorials》
雖是網(wǎng)絡(luò)教程，不比正式的書(shū)遜，本來(lái)學(xué)OpenGL就不過(guò)是看百來(lái)?xiàng)lC函數(shù)文檔的工夫吧,如果圖形學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的話。
《OpenGL Shading Language》
OpenGL支持最新顯卡技術(shù)要靠修修補(bǔ)補(bǔ)的插件擴(kuò)展，所以還要配合
《Nvidia OpenGL Extension Specifications》
來(lái)看為上。
《Focus on 3D Models》
《Focus on 3D Terrain Programming》
《Focus on Curves and Surfaces》
顧名思義，三本專(zhuān)論，雖然都很不深，但要對(duì)未知三維模型格式作反向工程前，研讀Geomipmapping地形算法論文前，CAD前，還是要看看它們?yōu)樯?，如果沒(méi)從別處得過(guò)到基礎(chǔ)的話。
腳本：
先看
《Game Scripting Mastery》
等自己了解了虛擬機(jī)的構(gòu)造，可以設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的腳本解釋執(zhí)行系統(tǒng)了。
再去查Python , Lua ，Ruby的手冊(cè)吧，會(huì)事半半功倍倍的。
《Programming Role Playing Games with DirectX 8.0》
一邊教學(xué)一邊用DirectX寫(xiě)出了一個(gè)GameCore庫(kù)，初具引擎稚形。
《Isometric Game Programming with DirectX 7.0》
三維也是建立在二維的基礎(chǔ)上，這就是這本書(shū)現(xiàn)在還值得看的原因。
《Visual C++網(wǎng)絡(luò)游戲建模與實(shí)現(xiàn)》
聯(lián)眾的程序員寫(xiě)的，功力很扎實(shí)，講棋牌類(lèi)游戲編程，特別講了UML建模和Rotional Rose。
《Object-Oriented Game Development》
套用某人的話：“I like this book.”
Shader:
要入門(mén)可先看
《Shaders for Game Programmers and Artists》
講在RenderMonkey中用HLSL高級(jí)著色語(yǔ)言寫(xiě)Shader.
再看
《Direct3D ShaderX : Vertex and Pixel Shander Tips and Tricks》
用匯編著色語(yǔ)言，純銀赤金。
三大寶庫(kù)：
《Game Programming Gems》
我只見(jiàn)到1-6本，據(jù)說(shuō)第7、8本也出來(lái)了？附帶的源代碼常有bug，不過(guò)瑕不掩瑜，這套世界頂級(jí)游戲程序員每年一度的技術(shù)文集，涉及游戲開(kāi)發(fā)的各個(gè)方面，我覺(jué)得富有開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人更能在其中找到共鳴。
《Graphics Gems》全五本
圖形學(xué)編程Bible，看了這套書(shū)你會(huì)明白計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的科學(xué)家和工程師區(qū)別之所在?？茖W(xué)家總是說(shuō)，這個(gè)東西在理論上可行。工程師會(huì)說(shuō)，要使問(wèn)題在logN的時(shí)限內(nèi)解決我只能忍痛割?lèi)?ài)，舍繁趨簡(jiǎn)。
《GPU Gems》出了二本
Nvidia公司召集圖形學(xué)Gurus寫(xiě)的，等到看懂的那一天，我也有心情跑去Siggraph國(guó)際圖形學(xué)大會(huì)上投文章碰運(yùn)氣。
游戲引擎編程：
《3D Game Engine Programming》
是ZFXEngine引擎的設(shè)計(jì)思路闡釋?zhuān)芷綄?shí)，冇太多驚喜。
《3D Game Engine Design》
數(shù)學(xué)物理的理論知識(shí)講解較多，本來(lái)這樣就夠了，還能期待更多嗎？
人工智能：
《AI Techniques for Game Programming》
講遺傳算法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要用到位數(shù)組，圖算法。書(shū)的原型是根據(jù)作者發(fā)表到GameDev.net論壇上的內(nèi)容整理出來(lái)的，還比較切中實(shí)際。
《AI Game Programming Wisdom》
相當(dāng)于AI編程的Gems。
《PC游戲編程(人機(jī)博弈)》
以象棋程序?yàn)樗{(lán)本，介紹了很多種搜索算法，除了常見(jiàn)的極大極小值算法及其改進(jìn)--負(fù)極大值算法，還有深度優(yōu)先搜索以外。更提供了多種改進(jìn)算法，如：Alpha-Beta,Fail-soft alpha-beta,Aspiration Search, Minimal Window Search,Zobrist Hash,Iterative Deepening,History Heuristic,Killer Heuristic,SSS*,DUAL*,MFD and more.琳瑯滿目，實(shí)屬難得。
反外掛：
《加密與解密(第二版)》 看雪論壇站長(zhǎng) 段鋼
破解序列號(hào)與反外掛有關(guān)系么？不過(guò)，世上哪兩件事情之間又沒(méi)有關(guān)系呢？
《UML Distilled》 Martin Fowler
很多人直到看了這本書(shū)才真正學(xué)懂UML。
Martin Fowler是真正的大師,從早期的分析模式,到這本UML精粹,革命性的重構(gòu)都是他提出的,后來(lái)又寫(xiě)了企業(yè)模式一書(shū)?，F(xiàn)在領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)咨詢公司，去年JavaOne中國(guó)大會(huì)他作為專(zhuān)家來(lái)華了吧。個(gè)人網(wǎng)站：MartinFowler.com
設(shè)計(jì)模式三劍客：
《Design Patterns Elements of Reusable Object-Oriented Software》
《Design Patterns Explained》
《Head First Design Patterns》
重構(gòu)三板斧：
《Refactoring : Improving the Design of Existing Code》
《Refactoring to Patterns》
《Refactoring Workbook》
軟件工程:
《Extreme Programming Explained : Embrace Change》第二版
其中Simplicity的Value真是振聾發(fā)聵，這就是我什么都喜歡輕量級(jí)的原因。
《Agile Software Development Principles,Patterns,and Practices》
敏捷真是炒得夠火的，連企業(yè)都有敏捷一說(shuō)，不過(guò)大師是不會(huì)這么advertising的。
《Code Complete》第二版
名著。
數(shù)學(xué)：
《數(shù)學(xué)，確定性的喪失》M.克萊因
原來(lái)數(shù)學(xué)也只不過(guò)是人類(lèi)的發(fā)明與臆造，用不著供入神殿，想起歷史上那么多不食人間煙火的科學(xué)家（多半是數(shù)學(xué)家），自以為發(fā)現(xiàn)了宇宙運(yùn)作的奧秘，是時(shí)候走下神壇了。
物理：
《普通物理學(xué)》第一冊(cè) += 《Physics for Game Developers》
物理我想就到此為此吧，再?gòu)?fù)雜我可要用Newton Engine,ODE了，等待物理卡PPU普及的那天，就可充分發(fā)揮PhysX的功效了，看過(guò)最新的《細(xì)胞分裂》游戲Demo演示，成千上萬(wàn)個(gè)Box瘋狂Collide，骨灰級(jí)玩家該一邊摸錢(qián)包一邊流口水了。
二、開(kāi)源代碼：
Irrlicht
著名的鬼火引擎，從兩年前第一眼看到它，這個(gè)輕量級(jí)的三維圖形引擎，就喜歡上了它。源代碼優(yōu)雅，高效，且不故弄玄虛。值得每個(gè)C++程序員一讀，并不限于圖形編程者。它的周邊中也有不少輕量級(jí)的東西。如Lightfeather擴(kuò)展引擎，ICE、IrrlichtRPG、IrrWizard.還有IrrEdit、IrrKlang、IrrXML可用。（可能是為了效率原因，很多開(kāi)源作者往往喜歡自己寫(xiě)XML解析庫(kù)，如以上的IrrXML庫(kù),即使有現(xiàn)成的tinyXML庫(kù)可用。這真會(huì)讓tomcat里面塞Axis，Axis里面塞JUDDI，弄得像俄羅斯套娃玩具的Java Web Service Coder們汗顏。）
OGRE
排名第一的開(kāi)源圖形引擎，當(dāng)然規(guī)模是很大的，周邊也很多。除了以C#寫(xiě)就的OgreStudio ，ofusion嵌入3DS MAX作為WYSWYG式的三維編輯器也是棒棒的，特別是其幾個(gè)場(chǎng)景、地形插件值得研究。以至于《Pro OGRE 3D Programming》一書(shū)專(zhuān)論其用法。搜狐的《天龍八部》游戲就是以其作為圖形引擎，當(dāng)然還另外開(kāi)發(fā)了引擎插塊啦。我早知道OGRE開(kāi)發(fā)組中有一個(gè)中國(guó)人謝程序員，他以前做了很多年的傳統(tǒng)軟件編程。有一次天龍八部游戲的圖形模塊的出錯(cuò)信息中包含了一串某程序員的工作目錄，有一個(gè)文件夾名即是謝程序員的英文名，我據(jù)此推斷謝程序員即是搜狐北京的主程?？磥?lái)中國(guó)對(duì)開(kāi)源事業(yè)還是有所貢獻(xiàn)的嘛，王開(kāi)源哥哥的努力看來(lái)不會(huì)白費(fèi)?。?span>^-^）不過(guò)我偵測(cè)的手法也有些像網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫(kù)爆庫(kù)了，非君子之所為作。
RakNet
基于UDI的網(wǎng)絡(luò)庫(kù)，竟還支持聲音傳輸，以后和OpenVision結(jié)合起來(lái)做個(gè)視聊程序試試。
Blender
聲譽(yù)最盛的開(kāi)源三維動(dòng)畫(huà)軟件，竟還帶一個(gè)游戲引擎。雖然操作以快捷鍵驅(qū)動(dòng)，也就是說(shuō)要背上百來(lái)個(gè)快捷鍵才能熟練使用。但是作為從商業(yè)代碼變?yōu)殚_(kāi)源之作，威脅三維商業(yè)巨頭的輕騎兵，歷經(jīng)十年錘煉，代碼達(dá)百萬(wàn)行，此代碼只應(yīng)天上有，人間哪得幾回看，怎可不作為長(zhǎng)期的源碼參考？
風(fēng)魂
二維圖形庫(kù)。云風(fēng)大哥的成名之作。雖然不代表其最高水平（最高水平作為商業(yè)代碼保存在廣州網(wǎng)易互動(dòng)的SVN里呢），但是也可以一仰風(fēng)采了。
圣劍英雄傳
二維RPG。幾個(gè)作者已成為成都錦天的主力程序員。錦天的老總從一百萬(wàn)發(fā)家，三年時(shí)間身價(jià)過(guò)億，也是一代梟雄了。這份代碼作為幾年前的學(xué)生作品也算可以了，因?yàn)橐粋€(gè)工程講究的是四平八穩(wěn)，并不一定要哪個(gè)模塊多么出彩。反正我是沒(méi)有時(shí)間寫(xiě)這么一個(gè)東東，連個(gè)美工都找不到，只能整天想著破解別人的資源（^-^）。
Boost
C++準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，我想更多的時(shí)候可以參考學(xué)習(xí)其源代碼。
Yake
我遇到的最好的輕量級(jí)游戲框架了。在以前把一個(gè)工程中的圖形引擎從Irrlicht換成OGRE的嘗試中，遇到了它。OGRE的周邊工程在我看來(lái)都很庸腫，沒(méi)有完善文檔的情況下看起來(lái)和Linux內(nèi)核差不多。不過(guò)這個(gè)Yake引擎倒是很喜歡。它以一個(gè)FSM有限狀態(tài)機(jī)作為實(shí)時(shí)程序的調(diào)度核心，然后每個(gè)模塊：物理、圖形、網(wǎng)絡(luò)、腳本、GUI、輸入等等都提供一個(gè)接口，接口之下再提供到每種具體開(kāi)源引擎的接口，然后再接具體引擎。通過(guò)這樣層層抽象，此時(shí)你是接Newton Engine,ODE還是PysX都可以；是接OGRE,Crystal Space還是Irrlicht都可以；是接RakNet還是LibCurl都可以；是接Python，Lua還是Ruby都可以，是接CEGUI還是others，是接OIS還是others（呵呵,記不起來(lái)others）都可以。所以Yake本質(zhì)上不是OGRE的周邊。雖然用Neoengine的人都倒向了它，但是現(xiàn)在版本還很早。特別是我認(rèn)為，學(xué)習(xí)研究時(shí)一定要有這種抽象之抽象，接口之接口的東西把思維從具體的綁定打開(kāi)，而開(kāi)發(fā)時(shí)抽象要有限度的，就像蔡學(xué)鏞在《Java夜未眠》中講的，面向?qū)ο笥玫眠^(guò)濫也會(huì)得OOOO癥(面向?qū)ο筮^(guò)敏強(qiáng)迫癥)。
Quake Doom系列
據(jù)說(shuō)很經(jīng)典，卡馬克這種開(kāi)源的黑客精神就值得贊許。把商業(yè)源代碼放出來(lái)，走自己的創(chuàng)新之路，讓別人追去吧。不過(guò)Quake與Unreal引擎的三維編輯器是現(xiàn)在所有編輯器的鼻祖，看來(lái)要好好看看了。
Nvidia SDK 9.X
三維圖形編程的大寶庫(kù)，這些Diret3D與OpenGL的示例程序都是用來(lái)展示其最新的顯卡技術(shù)的。硬件廠商往往對(duì)軟件產(chǎn)品不甚在意，源代碼給你看,東西給你用去吧，學(xué)完了還得買(mǎi)我的硬件。Intel的編譯器，PhysX物理引擎大概也都是這樣。Havok會(huì)把它的Havok物理引擎免費(fèi)給別人用嗎？別說(shuō)試用版，連個(gè)Demo都看不到。所以這套SDK的內(nèi)容可比MS DirectX SDK里面那些入門(mén)級(jí)的示例酷多了，反正我是如獲至寶，三月不知愁滋味。不過(guò)顯卡要so-so哦。我的GeForce 6600有兩三個(gè)跑不過(guò)去,差強(qiáng)人意。
三、網(wǎng)站：
www.CSDN.net
程序員大本營(yíng)吧，軟文與“新技術(shù)秀”討厭了點(diǎn)，blog和社區(qū)是精華之所在。
www.GameRes.com
游戲程序員基地，文檔庫(kù)中還有點(diǎn)東西。投稿的接收者Seabug與圣劍英雄傳的主程Seabug會(huì)是同一個(gè)人嗎？一個(gè)在成都錦天擔(dān)當(dāng)技術(shù)重?fù)?dān)的高手還有時(shí)間維護(hù)網(wǎng)站嗎？我不得而知。
“何苦做游戲”網(wǎng)站
名字很個(gè)性，站長(zhǎng)也是歷盡幾年前產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期的艱難才出此名字。
www.66rpg.com
二維游戲圖片資源很多，站長(zhǎng)柳柳主推的RPGMaker 軟件也可以玩一玩吧，但對(duì)于專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)不可當(dāng)真。
www.GameDev.net
論壇中有不少熱心的國(guó)外高手在活動(dòng)。
www.SourceForge.net
不用說(shuō)了，世界最大的開(kāi)源代碼庫(kù)，入金山怎可空手而返？看到國(guó)外那些學(xué)生項(xiàng)目動(dòng)不動(dòng)就像模像樣的。（DirectX的稚形就是英國(guó)的學(xué)生項(xiàng)目，在學(xué)校還被判為不合格。）
www.koders.com
源代碼搜索引擎,支持正則表達(dá)式,google Lab中也有。當(dāng)你某種功能寫(xiě)不出來(lái)時(shí),可以看一下開(kāi)源代碼怎么寫(xiě)的,當(dāng)然不過(guò)是僅供參考,開(kāi)源代碼未必都有產(chǎn)品級(jí)的強(qiáng)度。說(shuō)到google,可看《Google Power Tools Bible》一書(shū)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，google的眾多產(chǎn)品原來(lái)也有這么多使用門(mén)道。
這篇小文足足寫(xiě)了一天半的時(shí)間，不由得使我對(duì)侯捷一樣的技術(shù)作家長(zhǎng)期伏案辛勤勞作深深敬佩了?？磥?lái)對(duì)于書(shū)籍或者軟件，都應(yīng)該尊重作者或者programmer的才智勞動(dòng)
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2008-12-26 00:29 kzhang 閱讀(1537) |
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主題索引：
一、剖析C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)智能指針(std::auto_ptr)
1.Do you Smart Pointer?
2.std::auto_ptr的設(shè)計(jì)原理
3.std::auto_ptr高級(jí)使用指南
4.你是否覺(jué)得std::auto_ptr還不夠完美?
二、C++條件,尋找構(gòu)造更強(qiáng)大的智能指針(Smart Pointer)的
策略
1.支持引用記數(shù)的多種設(shè)計(jì)策略
2.支持處理多種資源
3.支持Subclassing
4.支持多線程條件下,線程安全的多種設(shè)計(jì)策略
5.其它多種特殊要求下,再構(gòu)造
三、Generic Programming基礎(chǔ)技術(shù)和Smart Pointer
1.回首處理資源中的Traits技術(shù)
2.回首多線程支持的設(shè)計(jì)
四、COM實(shí)現(xiàn)中,Smart Pointer設(shè)計(jì)原理
五、著名C++庫(kù)(標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn))中的Smart Pointer現(xiàn)狀
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一、剖析C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)智能指針(std::auto_ptr)
1.Do you Smart Pointer?
Smart Pointer,中文名：智能指針, 舶來(lái)品?
不可否認(rèn),資源泄露(resource leak)曾經(jīng)是C++程序的一大噩夢(mèng).垃圾回收
機(jī)制(Garbage Collection)一時(shí)頗受注目.然而垃圾自動(dòng)回收機(jī)制并不能
滿足內(nèi)存管理的即時(shí)性和可視性,往往使高傲的程序設(shè)計(jì)者感到不自在.
況且,C++實(shí)現(xiàn)沒(méi)有引入這種機(jī)制.在探索中,C++程序員創(chuàng)造了鋒利的
"Smart Pointer".一定程度上,解決了資源泄露問(wèn)題.
也許,經(jīng)常的,你會(huì)寫(xiě)這樣的代碼：
//x擬為class:
// class x{
// public:
// int m_Idata;
// public:
// x(int m_PARAMin):m_Idata(m_PARAMin){}
// void print(){ cout<<m_Idata<<endl; }
// .....
// }
//
void fook(){
x* m_PTRx = new A(m_PARAMin);
m_PTRx->DoSomething(); //#2
delete m_PTRx;
}
是的,這里可能沒(méi)什么問(wèn)題.可在復(fù)雜、N行、m_PTRclassobj所指對(duì)象生命周
期要求較長(zhǎng)的情況下,你能保證你不會(huì)忘記delete m_PTRclassobj嗎?生活中,
我們往往不應(yīng)該有太多的口頭保證,我們需要做些真正有用的東西.還有一個(gè)
更敏感的問(wèn)題：異常.假如在#2方法執(zhí)行期異常發(fā)生,函數(shù)執(zhí)行終止,那么new
出的對(duì)象就會(huì)泄露.于是,你可能會(huì)說(shuō)：那么就捕獲異常來(lái)保證安全性好了.
你寫(xiě)這樣的程式：
void fook(){
A* m_PTRx = new A(m_PARAMin);
try{
m_PTRx->DoSomething();
}
catch(..){
delete m_PTRx;
throw;
}
delete m_PTRx;
}
哦!天哪!想象一下,你的系統(tǒng),是否會(huì)象專(zhuān)為捕獲異常而設(shè)計(jì)的.
一天,有人給你建議:"用Smart Pointer,那很安全.".你可以這樣重寫(xiě)你的程序：
void fook(){
auto_ptr<x> m_SMPTRx(new x(m_PARAMin));
m_SMPTRx->DoSomething();
}
OK!你不太相信.不用delete嗎?
是的.不用整天提心吊膽的問(wèn)自己:"我全部delete了嗎?",而且比你的delete
策略更安全.
然后,還有人告訴你,可以這樣用呢：
ok1.
auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
auto_ptr<x> m_SMPTR2(m_SMPTR1); //#2
May be you can code #2 like this :
auto_ptr<x> m_SMPTR2;
m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
ok2.
auto_ptr<int> m_SMPTR1(new int(32));
ok3.
auto_ptr<int> m_SMPTR1;
m_SMPTR1 = auto_ptr<int>(new int(100));
也可以：
auto_ptr<int> m_SMPTR1(auto_ptr<int>(new int(100)));
ok4.
auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
m_SMPTR1.reset(new x(m_PARAMin1));
ok5.
auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(m_PARAMin));
auto_ptr<x> m_SMPTR2(m_SMPTR.release());
cout<<(*m_SMPTR2).m_Idata<<endl;
ok6.
auto_ptr<int> fook(){
return auto<int>(new int(100));
}
ok7.............and so on
但不可這樣用：
no1.
char* chrarray = new char[100];
strcpy(chrarray,"I am programming.");
auto_ptr<char*> m_SMPTRchrptr(chrarray);
//auto_ptr并不可幫你管理數(shù)組資源
no2.
vector<auto_ptr<x>> m_VECsmptr;
m_VECsmptr.push_back(auto_ptr<int>(new int(100)));
//auto_ptr并不適合STL內(nèi)容.
no3.
const auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr<x> m_SMPTR(new x(200));
no4.
x m_OBJx(300);
auto_ptr<x> m_SMPTR(&m_OBJx);
no5
x* m_PTR = new x(100);
auto_ptr<x> m_SMPTR = m_pTR;
no6..........and so on
預(yù)先提及所有權(quán)的問(wèn)題,以便下面帶著疑問(wèn)剖析代碼?
power1.
auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr<x> m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
m_SMPTR2->print();
//輸出：100.
m_SMPTR1->print();
//!! 非法的.
power2.
auto_ptr<x> m_SMPTR(new x(100));
auto_ptr<x> returnfun(auto_ptr<x> m_SMPTRin){
return m_SMPTRin;
}
auto_ptr<x> = returnfun(m_SMPTR); //#5
//在上面的#5中,我要告訴你對(duì)象所有權(quán)轉(zhuǎn)移了兩次.
//什么叫對(duì)象所有權(quán)呢?
2. std::auto_ptr的設(shè)計(jì)原理
上面的一片正確用法,它們?cè)诟尚┦裁?
一片非法,它們犯了什么罪?
一片什么所有權(quán)轉(zhuǎn)移,它的內(nèi)部機(jī)智是什么?
哦!一頭霧水?下面我們就來(lái)剖析其實(shí)現(xiàn)機(jī)制.
基礎(chǔ)知識(shí)：
a.智能指針的關(guān)鍵技術(shù)：在于構(gòu)造棧上對(duì)象的生命期控制
堆上構(gòu)造的對(duì)象的生命期.因?yàn)樵谥悄苤羔樀膬?nèi)部,存儲(chǔ)
著堆對(duì)象的指針,而且在構(gòu)析函數(shù)中調(diào)用delete行為.
大致機(jī)構(gòu)如下：
x* m_PTRx = new x(100);//#1
template<typename T>
auto_ptr{
private:
T* m_PTR;//維護(hù)指向堆對(duì)象的指針,在auto_ptr定位后
.... //它應(yīng)該指向#1構(gòu)造的對(duì)象,即擁有所有權(quán).
~auto(){ delete m_PTR; }
....
}
b.所有權(quán)轉(zhuǎn)移之說(shuō)
上面曾有一非法的程式片段如下：
auto_ptr<x> m_SMPTR1(new x(100));
auto_ptr<x> m_SMPTR2 = m_SMPTR1;
m_SMPTR2->print();
//輸出：100.
m_SMPTR1->print();
//!! 非法的.
按常理來(lái)說(shuō),m_SMPTR->print();怎么是非法的呢?
那是因?yàn)楸緛?lái),m_SMPTR1維護(hù)指向new x(100)的指針,
可是m_SMPTR2 = m_SMPTR1;auto_ptr內(nèi)部機(jī)制使得m_SMPTR1將對(duì)象的地址
傳給m_SMPTR2,而將自己的對(duì)象指針置為0.
那么自然m_SMPTR->print();失敗.
這里程序設(shè)計(jì)者要負(fù)明顯的職責(zé)的.
那么auto_ptr為什么采取這樣的策略：保證所有權(quán)的單一性.
亦保證了系統(tǒng)安全性.
如果多個(gè)有全權(quán)的auto_ptr維護(hù)一個(gè)對(duì)象,那么在你消除一個(gè)
auto_ptr時(shí),將導(dǎo)致多個(gè)auto_ptr的潛在危險(xiǎn).
下面我們以SGI-STL的auto_ptr設(shè)計(jì)為樣本(去掉了無(wú)關(guān)分析的宏),來(lái)剖析其原理.
#1 template <class _Tp> class auto_ptr {
#2 private:
#3 _Tp* _M_ptr; //定義將維護(hù)堆對(duì)象的指針
#4 public:
#5 typedef _Tp element_type; //相關(guān)類(lèi)型定義
#6 explicit auto_ptr(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__p) {}
#7 auto_ptr(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__a.release()) {}
#8 template <class _Tp1> auto_ptr(auto_ptr<_Tp1>& __a) __STL_NOTHROW
: _M_ptr(__a.release()) {}
//#6、#7、#8是auto_ptr構(gòu)造函數(shù)的三個(gè)版本.
//#6注釋?zhuān)簜魅雽?duì)象的指針,構(gòu)造auto_ptr.explicit關(guān)鍵字:禁止隱式轉(zhuǎn)換.
// 這就是ok2正確,而no5(隱式轉(zhuǎn)換)錯(cuò)誤的原因.
//#7注釋?zhuān)嚎截悩?gòu)造函數(shù).
// 傳入auto_ptr實(shí)例,構(gòu)造auto_ptr. ok1、ok3使用了這個(gè)構(gòu)造式.
// 它是一個(gè)很關(guān)鍵的構(gòu)造函數(shù),在具體情況下,我們?cè)俜治?br> //#8注釋?zhuān)篴uto_ptr的模板成員,可在繼承對(duì)象重載的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)特殊功能.
//
// 舉例：
// class A{ public:
// virtual void fook(){cout<<"I am programming"<<endl;
// /*..........*/ };
// class B : public A {
// virtual void fook(){ cout<<"I am working"<<endl;
// /*...........*/ };
// auto_ptr<A> m_SMPTRa(new A(33));//實(shí)質(zhì)：
// auto_ptr<B> m_SMPTRb(m_SMPTRa); //基類(lèi)的指針可以賦給派生類(lèi)的指針
//
// auto_ptr<B> m_SMPTRb(new B(44));//實(shí)質(zhì)：
// auto_ptr<A> m_SMPTRa(m_SMPTRb); //派生類(lèi)的指針不可賦給基類(lèi)的指針
//
// auto_ptr<A> m_SMPTRa(new B(33)); // ok!
// m_SMPTRa->fook()將調(diào)用派生類(lèi)B的fook()
// m_SMPTRa->A::fook()將調(diào)用基類(lèi)A的fook()
//
// auto_ptr<B> m_SMPTRb(new A(33)); // wrong!
//
//
#9 auto_ptr& operator=(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW {
#10 if (&__a != this) { delete _M_ptr; _M_ptr = __a.release(); }
#11 return *this;
#12 }
#13 template <class _Tp1>
#14 auto_ptr& operator=(auto_ptr<_Tp1>& __a) __STL_NOTHROW {
#15 if (__a.get() != this->get()) { delete _M_ptr; _M_ptr = __a.release(); }
#16 return *this;
#16 }
//
// #9~~#16 兩個(gè)版本的指派函數(shù).
// delete _M_ptr; 在指派前,銷(xiāo)毀原維護(hù)的對(duì)象.
// _a.release() ; release操作,詳細(xì)代碼參見(jiàn)#20~~#23.
// 用于*this獲得被指派對(duì)象,
// 且將原維護(hù)auto_ptr置空.
// no3使用了第一種指派.
// 而權(quán)限轉(zhuǎn)移正是_a.release()的結(jié)果.
#17 ~auto_ptr() __STL_NOTHROW { delete _M_ptr; }
//構(gòu)析函數(shù).消除對(duì)象.注意這里對(duì)對(duì)象的要求!
#17 _Tp& operator*() const __STL_NOTHROW { return *_M_ptr; }
#18 _Tp* operator->() const __STL_NOTHROW { return _M_ptr; }
#19 _Tp* get() const __STL_NOTHROW { return _M_ptr; }
//
// 操作符重載.
// #17注釋?zhuān)禾犷I(lǐng)操作(dereference),獲得對(duì)象. 見(jiàn)ok5用法.
// #18注釋?zhuān)撼蓡T運(yùn)算符重載,返回對(duì)象指針.
// #19注釋?zhuān)浩胀ǔ蓡T函數(shù).作用同于重載->運(yùn)算符
//
#20 _Tp* release() __STL_NOTHROW {
#21 _Tp* __tmp = _M_ptr;
#22 _M_ptr = 0;
#23 return __tmp; }
//上面已經(jīng)詳解
#24 void reset(_Tp* __p = 0) __STL_NOTHROW {
#25 delete _M_ptr;
#26 _M_ptr = __p; }
//
//傳入對(duì)象指針,改變auto_ptr維護(hù)的對(duì)象
// 且迫使auto_ptr消除原來(lái)維護(hù)的對(duì)象
// 見(jiàn)ok3用法.
// According to the C++ standard, these conversions are required. Most
// present-day compilers, however, do not enforce that requirement---and,
// in fact, most present-day compilers do not support the language
// features that these conversions rely on.
//下面這片段用于類(lèi)型轉(zhuǎn)化,目前沒(méi)有任何編譯器支持
//具體技術(shù)細(xì)節(jié)不訴.
#ifdef __SGI_STL_USE_AUTO_PTR_CONVERSIONS
#27 private:
#28 template<class _Tp1>
#29 struct auto_ptr_ref { _Tp1* _M_ptr; auto_ptr_ref(_Tp1* __p) : _M_ptr(__p) {}
};
#30 public:
#31 auto_ptr(auto_ptr_ref<_Tp> __ref) __STL_NOTHROW
: _M_ptr(__ref._M_ptr) {}
#32 template <class _Tp1>
#33 operator auto_ptr_ref<_Tp1>() __STL_NOTHROW
#34 { return auto_ptr_ref<_Tp>(this->release()); }
#35 template <class _Tp1> operator auto_ptr<_Tp1>() __STL_NOTHROW
#36 { return auto_ptr<_Tp1>(this->release()); }
#37 #endif /* __SGI_STL_USE_AUTO_PTR_CONVERSIONS */
#38 };
OK!就是這樣了.
正如上面原理介紹處敘說(shuō),
你需要正視兩大特性：
1.構(gòu)造棧對(duì)象的生命期控制堆上構(gòu)造的對(duì)象的生命期
2.通過(guò)release來(lái)保證auto_ptr對(duì)對(duì)象的獨(dú)權(quán).
在我們對(duì)源碼分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)看看：
no系列錯(cuò)誤在何處?
no1.
我們看到構(gòu)析函數(shù)template<class _Tp>
~auto_ptr() _STL_NOTHROW
{ delete _M_ptr; }
所以它不能維護(hù)數(shù)組,
維護(hù)數(shù)組需要操作：delete[] _M_ptr;
no2.
先提部分vector和auto_ptr代碼：
a.提auto_ptr代碼
auto_ptr(auto_ptr& __a) __STL_NOTHROW : _M_ptr(__a.release()) {}
b.提vector代碼
Part1:
void push_back(const _Tp& __x) {
if (_M_finish != _M_end_of_storage) {
construct(_M_finish, __x);
++_M_finish;
}
else
_M_insert_aux(end(), __x);
}
Part2:
template <class _T1, class _T2>
inline void construct(_T1* __p,
//++++++++++++++++++++++++++++++++
// const _T2& __value) { +
//++++++++++++++++++++++++++++++++
// new (__p) _T1(__value); +
//++++++++++++++++++++++++++++++++
}
Part3.
template <class _Tp, class _Alloc>
void
vector<_Tp, _Alloc>::_M_insert_aux
(iterator __position,
//++++++++++++++++++++++++++++++++
// const _Tp& __x) ++
//++++++++++++++++++++++++++++++++
{
if (_M_finish != _M_end_of_storage) {
construct(_M_finish, *(_M_finish - 1));
++_M_finish;
//++++++++++++++++++++++++++++++++
// _Tp __x_copy = __x; +
//++++++++++++++++++++++++++++++++
copy_backward(__position, _M_finish - 2, _M_finish - 1);
*__position = __x_copy;
}
else {
const size_type __old_size = size();
const size_type __len = __old_size != 0 ? 2 * __old_size : 1;
iterator __new_start = _M_allocate(__len);
iterator __new_finish = __new_start;
__STL_TRY {
__new_finish = uninitialized_copy
(_M_start, __position, __new_start);
construct(__new_finish, __x);
++__new_finish;
__new_finish = uninitialized_copy
(__position, _M_finish, __new_finish);
}
__STL_UNWIND((destroy(__new_start,__new_finish),
_M_deallocate(__new_start,__len)));
destroy(begin(), end());
_M_deallocate(_M_start, _M_end_of_storage - _M_start);
_M_start = __new_start;
_M_finish = __new_finish;
_M_end_of_storage = __new_start + __len;
}
}
從提取的vector代碼,Part1可看出,push_back的操作行為.
兵分兩路,可是再向下看,你會(huì)發(fā)現(xiàn),無(wú)一例外,都
通過(guò)const _Tp& 進(jìn)行拷貝行為,那么從auto_ptr提出的片段就
派上用場(chǎng)了.
可你知道的,auto_ptr總是堅(jiān)持對(duì)對(duì)象的獨(dú)權(quán).那必須修改
原來(lái)維護(hù)的對(duì)象,而vector行為要求const _Tp&,這樣自然會(huì)產(chǎn)生
問(wèn)題.一般編譯器是可以發(fā)覺(jué)這種錯(cuò)誤的.
其實(shí),STL所有的容器類(lèi)都采用const _Tp&策略.
//+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
+ 看了sutter和Josuttis的兩篇文章中,都提及： +
+ STL容器不支持auto_ptr原因在于copy的對(duì)象只是獲得所有權(quán)的對(duì)象, +
+ 這種對(duì)象不符合STL的要求.可是本人總感覺(jué)即時(shí)不是真正的復(fù)制對(duì)象,+
+ 但我用vector<auto_ptr<x> >的目的就在于維護(hù)對(duì)象,并不在乎 +
+ 所謂的完全對(duì)象.而且我用自己寫(xiě)的Smart Pointer配合STL容器工作, +
+ 很正常.那需要注意的僅僅是const問(wèn)題. +
+ +
//++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
no3.
這個(gè)也是auto_ptr隱含的所有權(quán)問(wèn)題引起的.
const auto_ptr不允許修改.
隨便提及：const對(duì)象不代表對(duì)象一點(diǎn)不可以改變.
在兩種const語(yǔ)義下,都有方法修改對(duì)象或?qū)ο髢?nèi)部指針維護(hù)的對(duì)象
或其它資源.
no4.
再看auto_ptr的構(gòu)析函數(shù).
delete不可以消除棧上資源.
no5.
依賴傳入對(duì)象指針的構(gòu)造函數(shù)被聲明為explicit,禁止隱式轉(zhuǎn)換.
3.auto_ptr高級(jí)使用指南
a.類(lèi)成員auto_ptr,禁止構(gòu)造函數(shù)以構(gòu)建"完全對(duì)象"
Programme1:
struct Structx{
int m_Idata;
char m_CHRdata;
/* and so on */
};
出于對(duì)象編程的理念,
我們將Structx打造成包裹類(lèi)：
class StructWrapper{
private:
Structx* m_STRTxptr;
public:
StructWrapper():m_STRTxptr(new Structx){}
~StructWrapper(){delete m_SMRTxptr; }
public:
void Soperator1(){ /* 針對(duì)Structx對(duì)象的特性操作 */}
void Soperator2(){ /* 針對(duì)Structx對(duì)象的特性操作 */}
/* and so on */
};
Programme2:
class StructWrapper{
private:
auto_ptr<Structx> m_SMPTRx;
public:
StructWrapper():m_SMPTRAx(new Structx){}
public:
void Soperator1(){ /* 針對(duì)Structx對(duì)象的特性操作 */}
void Soperator2(){ /* 針對(duì)Structx對(duì)象的特性操作 */}
/* and so on */
};
Programme3:
StructWrapper::StructWrapper(const StructWrapper& other)
: M_SMPTRx(new Struct(*other.m_SMPTRx)) { }
StructWrapper& StructWrapper::operator=(const StructWrapper &other){
*m_SMPTRx = *other.m_SMPTRx;
};
處于對(duì)構(gòu)建于堆中的對(duì)象(new Structx)智能維護(hù)的需要.
我們將programme1改造為programme2：
不錯(cuò),對(duì)象是可以智能維護(hù)了.
對(duì)于包裹類(lèi)(StructWrapper)你是否會(huì)有這樣的構(gòu)造或指派操作：
StructWrapper m_SMPTRWrapper2(m_SMPTRWrapper1);
StructWrapper mSMPTRWrapper2 = m_SMPTRWrapper1;
那么請(qǐng)注意：
當(dāng)你坦然的來(lái)一個(gè)：M_SMPTRWrapper1->Soperator1();的時(shí)候,
系統(tǒng)崩潰了.
不必驚訝,所有權(quán)還是所有權(quán)問(wèn)題.
問(wèn)一下自己：當(dāng)programme2默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)作用時(shí),又調(diào)用了auto_ptr的
默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),那么auto_ptr所有的默認(rèn)行為都遵循獨(dú)權(quán)策略.對(duì),就這樣.
m_SMPTRWrapper1的對(duì)象所有權(quán)轉(zhuǎn)移給了m_SMPTRWrapper2.
M_SMPTRWrapper1->Soperator1();那么操作變成了在NULL上的.
哦!系統(tǒng)不崩潰才怪.
那么你需要想,programme3那樣利用auto_ptr的提領(lǐng)操作符自己的
構(gòu)造"完全對(duì)象".
b.利用const關(guān)鍵字,防止不經(jīng)意的權(quán)限轉(zhuǎn)移
從上面的敘述,你可看出,所有權(quán)轉(zhuǎn)移到處可以釀成大禍.
而對(duì)于一般應(yīng)用來(lái)說(shuō),獨(dú)權(quán)又是很好的安全性策略.
那么我們就用const來(lái)修飾auto_ptr,禁止不經(jīng)意的錯(cuò)誤.
當(dāng)然上面提及：并不代表auto_ptr是不可修改的.
處于需要,從兩種const語(yǔ)義,你都可實(shí)現(xiàn)修改.
然,你還希望在函數(shù)傳入傳出auto_ptr那么你可傳遞auto_ptr的引用,
那就萬(wàn)無(wú)一失了: void fook(const auto_ptr<x>& m_PARAMin);
在返回后賦予其它時(shí),使用引用是不行的.你得用指針.
因?yàn)橐脽o(wú)論作為lvalue還是rvaluev,都會(huì)調(diào)用構(gòu)造或指派函數(shù).
4.你是否覺(jué)得std::auto_ptr還不夠完美
在實(shí)踐中,std::auto_ptr能滿足你的需求嗎?
Andrei Alexandrescu在一篇文章中,提及：有關(guān)Smart Pointer的技術(shù)就像
巫術(shù).Smart Pointer作為C++垃圾回收機(jī)制的核心,它必須足夠強(qiáng)大的、具有工業(yè)強(qiáng)度和安全性.
但為了可一勞永逸我們還需要披荊斬棘繼續(xù)探索.
下面在需求層面上,我們思索一下我們的智能指針還需要些什么?
a. std::auto_ptr 能夠處理數(shù)組嗎?我們可以用智能指針來(lái)管理其它的資源嗎?
譬如一個(gè)線程句柄、一個(gè)文件句柄 and so on !
b. 對(duì)于我們的對(duì)象真的永遠(yuǎn)實(shí)行獨(dú)權(quán)政策嗎?
c. Our 智能指針還需要在繼承和虛擬層面上發(fā)揮威力 !
d. 往往,需要擴(kuò)展Our 智能指針的功能成員函數(shù)來(lái)滿足動(dòng)態(tài)的需要 !
e. 也許,你需要的還很多.
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[下續(xù)]
二、C++條件,尋找構(gòu)造更強(qiáng)大的智能指針(Smart Pointer)的
策略
1.支持引用記數(shù)的多種設(shè)計(jì)策略
2.支持處理多種資源
3.支持Subclassing
4.支持多線程條件下,線程安全的多種設(shè)計(jì)策略
5.其它多種特殊要求下,再構(gòu)造
三、Generic Programming基礎(chǔ)技術(shù)和Smart Pointer
1.回首處理資源中的Traits技術(shù)
2.回首多線程支持的設(shè)計(jì)
四、COM實(shí)現(xiàn)中,Smart Pointer設(shè)計(jì)原理
五、著名C++庫(kù)(標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn))中的Smart Pointer現(xiàn)狀
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鄭重聲明：
允許復(fù)制、修改、傳遞或其它行為
但不準(zhǔn)用于任何商業(yè)用途.
寫(xiě)于 20/3/2003
最后修改： 20/3/2003
By RedStar81
81_RedStar@163.com
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2008-09-22 00:37 kzhang 閱讀(2689) |
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