天行健 君子當自強而不息

要在游戲開發最初清楚地知道需要做些什么，就必須構造程序的操作流，并確保能夠很容易地對程序進行修改。
一個典型的程序，首先要初始化所有的系統和數據，然后進入主循環，大部分事情都出現在主循環中，根據游戲狀態（標題畫面，菜單畫面，游戲畫面等），需要對輸入和輸出進行不同的處理。

下面是一個標準游戲應用程序應該遵循的步驟：

1、初始化系統（Windows，圖形，輸入等）。
2、準備數據（加載配置文件）。
3、配置缺省狀態（一般是標題畫面）。
4、開始主循環。
5、判定狀態并通過獲取輸入、輸出并對之進行處理。
6、如果應用程序沒結束，則返回第5步，否則進行第7步。
7、清除數據（釋放內存資源等）。
8、釋放系統（Windows，圖形，輸入等）。

狀態處理機的實現

狀態是運行狀態的簡稱，表示正在運行的應用程序所包含的當前處理過程。

基于狀態的編程（state-based programming）本質上是根據狀態的一個棧分支執行，每個狀態表示一個對象或函數集，如果需要添加函數，只需要將它們加入到棧中。當用完函數后，再從棧中移除掉它們。

使用狀態管理器可以添加刪除處理狀態，當添加一個狀態時，這個狀態就被壓入棧中，這樣當管理器還在處理時，就獲得了當前的控制權，一旦狀態被彈出棧，最上面的狀態就被丟棄了，接著就會處理第二高的狀態。

如下如所示：這是一個可以在需要時將狀態壓入（push）和彈出（pop）的棧



因此需要實現一個接收指向函數（此函數表示狀態）指針的狀態管理器，壓入一個狀態也就變成了將函數指針加入到棧中，調用狀態管理器就會處理棧中最上面的狀態。

以下是一個簡單的實現：

進程管理器的實現

如果正在使用單獨的模塊來處理所有的中間函數（稱為進程），比如輸入，網絡以及聲音處理過程，而不是一個一個單獨調用，就可以創建一個對象來一次全部處理。

下圖表示一個由頻繁調用的函數組成的進程棧，當調用時，添加到管理器的每個函數都是按序執行的。



如下是一個簡單的實現：


這個對象PROCESS_MANAGER類似于STATE_MANAGER，但有點不同，PROCESS_MANAGER只添加進程而不刪除它們。

數據包系統的實現

處理應用程序數據，最容易的方法就是創建一個數據包系統，來處理保存和加載數據的工作。通過創建一個包含數據緩沖區的對象，就能添加一個新函數來保存和加載數據。

下圖形象的給出了數據存儲的方式，因為數據緩沖區足夠大，可以存儲每個人名實例。在這種情況下，存儲了兩個名字，每個名字使用32字節，加起來一共使用了64字節大小的緩沖區。



下面是一個簡單的實現：

/*******************************************************************************
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;
}

程序框架的實現

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

以下是一個簡單的實現：