天行健 君子當(dāng)自強(qiáng)而不息

要在游戲開(kāi)發(fā)最初清楚地知道需要做些什么，就必須構(gòu)造程序的操作流，并確保能夠很容易地對(duì)程序進(jìn)行修改。
一個(gè)典型的程序，首先要初始化所有的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入主循環(huán)，大部分事情都出現(xiàn)在主循環(huán)中，根據(jù)游戲狀態(tài)（標(biāo)題畫(huà)面，菜單畫(huà)面，游戲畫(huà)面等），需要對(duì)輸入和輸出進(jìn)行不同的處理。

下面是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游戲應(yīng)用程序應(yīng)該遵循的步驟：

1、初始化系統(tǒng)（Windows，圖形，輸入等）。
2、準(zhǔn)備數(shù)據(jù)（加載配置文件）。
3、配置缺省狀態(tài)（一般是標(biāo)題畫(huà)面）。
4、開(kāi)始主循環(huán)。
5、判定狀態(tài)并通過(guò)獲取輸入、輸出并對(duì)之進(jìn)行處理。
6、如果應(yīng)用程序沒(méi)結(jié)束，則返回第5步，否則進(jìn)行第7步。
7、清除數(shù)據(jù)（釋放內(nèi)存資源等）。
8、釋放系統(tǒng)（Windows，圖形，輸入等）。

狀態(tài)處理機(jī)的實(shí)現(xiàn)

狀態(tài)是運(yùn)行狀態(tài)的簡(jiǎn)稱(chēng)，表示正在運(yùn)行的應(yīng)用程序所包含的當(dāng)前處理過(guò)程。

基于狀態(tài)的編程（state-based programming）本質(zhì)上是根據(jù)狀態(tài)的一個(gè)棧分支執(zhí)行，每個(gè)狀態(tài)表示一個(gè)對(duì)象或函數(shù)集，如果需要添加函數(shù)，只需要將它們加入到棧中。當(dāng)用完函數(shù)后，再?gòu)臈Ｖ幸瞥羲鼈儭?br>
使用狀態(tài)管理器可以添加刪除處理狀態(tài)，當(dāng)添加一個(gè)狀態(tài)時(shí)，這個(gè)狀態(tài)就被壓入棧中，這樣當(dāng)管理器還在處理時(shí)，就獲得了當(dāng)前的控制權(quán)，一旦狀態(tài)被彈出棧，最上面的狀態(tài)就被丟棄了，接著就會(huì)處理第二高的狀態(tài)。

如下如所示：這是一個(gè)可以在需要時(shí)將狀態(tài)壓入（push）和彈出（pop）的棧



因此需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)接收指向函數(shù)（此函數(shù)表示狀態(tài)）指針的狀態(tài)管理器，壓入一個(gè)狀態(tài)也就變成了將函數(shù)指針加入到棧中，調(diào)用狀態(tài)管理器就會(huì)處理?xiàng)Ｖ凶钌厦娴臓顟B(tài)。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)：

進(jìn)程管理器的實(shí)現(xiàn)

如果正在使用單獨(dú)的模塊來(lái)處理所有的中間函數(shù)（稱(chēng)為進(jìn)程），比如輸入，網(wǎng)絡(luò)以及聲音處理過(guò)程，而不是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)調(diào)用，就可以創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象來(lái)一次全部處理。

下圖表示一個(gè)由頻繁調(diào)用的函數(shù)組成的進(jìn)程棧，當(dāng)調(diào)用時(shí)，添加到管理器的每個(gè)函數(shù)都是按序執(zhí)行的。



如下是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)：


這個(gè)對(duì)象PROCESS_MANAGER類(lèi)似于STATE_MANAGER，但有點(diǎn)不同，PROCESS_MANAGER只添加進(jìn)程而不刪除它們。

數(shù)據(jù)包系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

處理應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，最容易的方法就是創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)包系統(tǒng)，來(lái)處理保存和加載數(shù)據(jù)的工作。通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)包含數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的對(duì)象，就能添加一個(gè)新函數(shù)來(lái)保存和加載數(shù)據(jù)。

下圖形象的給出了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式，因?yàn)閿?shù)據(jù)緩沖區(qū)足夠大，可以存儲(chǔ)每個(gè)人名實(shí)例。在這種情況下，存儲(chǔ)了兩個(gè)名字，每個(gè)名字使用32字節(jié)，加起來(lái)一共使用了64字節(jié)大小的緩沖區(qū)。



下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)：

/*******************************************************************************
PURPOSE:
    Data Storage Demo.
*******************************************************************************/

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

#pragma warning(disable : 4996)

class DATA_PACKAGE
{
protected:
    // data buffer and size
    void* _buf;
    unsigned long _size;

public:
    DATA_PACKAGE()
    {
        _buf  = NULL;
        _size = 0;
    }

    ~DATA_PACKAGE()
    {
        Free();
    }

    void* Create(unsigned long size)
    {
        // free a previous created buffer
        Free();

        // allocate some memory and return a pointer
        _size = size;

        if((_buf = (void*) new char[size]) == NULL)
            return NULL;

        memset(_buf, 0, size);
        return _buf;
    }

    // free the allocated memory
    void Free()
    {
        delete _buf; _buf = NULL;
        _size = 0;
    }

    BOOL Save(const char* filename)
    {
        FILE* fp;

        // make sure there is something to write
        if(_buf == NULL || _size == 0)
            return FALSE;

        // open file, write size and data.
        if((fp = fopen(filename, "wb")) == NULL)
            return FALSE;

        fwrite(&_size, 1, 4, fp);
        fwrite(_buf, 1, _size, fp);

        fclose(fp);
        return TRUE;
    }

    void* Load(const char* filename, unsigned long* size)
    {
        FILE* fp;

        // free a prior buffer
        Free();

        if((fp = fopen(filename, "rb")) == NULL)
            return NULL;

        // read in size and data
        fread(&_size, 1, 4, fp);

        if((_buf = (void*) new char[_size]) == NULL)
            return NULL;

        fread(_buf, 1, _size, fp);
        fclose(fp);

        // store size to return
        if(size != NULL)
            *size = _size;

        // return pointer
        return _buf;
    }
};

// a structure to contain a name
struct NAME
{
    char name[32];
};

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE hPrev, LPSTR cmdLine, int cmdShow)
{
    DATA_PACKAGE data_package;
    DWORD size;

    // create the data package (w/64 bytes) and get the pointer, casting it to an NAME structure type.
    NAME* names = (NAME*) data_package.Create(64);

    // since there are 64 bytes total, and each name uses 32 bytes, then I can have 2 names stored.
    strcpy(names[0].name, "Jim");
    strcpy(names[1].name, "Adams");

    const char* filename = "names.data";

    // save the names to disk
    data_package.Save(filename);    
    // load the names from disk, size will equal 64 when the load function returns.
    names = (NAME*) data_package.Load(filename, &size);

    // display the names
    MessageBox(NULL, names[0].name, "1st name", MB_OK);
    MessageBox(NULL, names[1].name, "2nd name", MB_OK);

    return 0;
}

程序框架的實(shí)現(xiàn)

從最基本的層面而言，框架應(yīng)該包含初始化應(yīng)用程序窗口的代碼，各種引擎（圖形，輸入，網(wǎng)絡(luò)，聲音），處理初始化，每幀渲染，以及退出清理函數(shù)。

以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)：