低阶引擎系统

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子系统的启动与终止

游戏引擎是复杂软件，有多个相互合作的子系统结合而成。当引擎启动的时候，必须依次配置及初始化每个子系统。各子系统间相互形成的依赖关系，隐含地定义了每个子系统所需的启动次序。

朴素方法

明确地为各单例管理器类定义启动和终止函数，这些函数取代构建和析构函数，让构建和析构函数完全不做任何事情。

class RenderManager {
    public:
        RenderManager() {} // 不做事情
        ~RenderManager() {} // 不做事情
        void startUp() {} // 启动管理器
        void shutDown() {} // 终止管理器
}

class PhysicsManager {} // 类似内容
class AnimationManager {} // 类似内容
class MemoryManager {} // 类似内容
class FileSystemManager {} // 类似内容

RenderManager gRenderManager;
PhysicsManager gPhysicsManager;
AnimationManager gAnimationManager;
MemoryManager gMemoryManager;
FileSystemManager gFileSystemManager;

int main(int argc, const char* argv) {
    //  用正确的次序启动引擎
    gMemoryManager.startup();
    gFileSystemManager.startup();
    gAnimationManager.startup();
    gPhysicsManager.startup();

    // 运行游戏
    gSimulationManager.run();
  
    // 用反向次序终止各引擎系统
    gPhysicsManager.shutDown();
    gAnimationManager.shutDown();
    gFileSystemManager.shutDown();
    gMemoryManager.shutDown();    
}

此方法总是优于其他方法，因为：

  • 此方法简单又容易实现。
  • 此方法是明确的，看看代码就能立刻得知启动次序。
  • 此方法容易调试以及维护，若某子系统启动时机不够早或者过早，只需移动一行代码。

内存管理

内存对效能的影响有两个方面。

  • 以 malloc() 或 C++ 的全局 new 运算符进行动态内存分配，是非常慢的操作。要提升效能，最佳方法是尽量避免动态分配内存，不然也可利用自制的内存分配器来大大减低分配成本。
  • 许多时候在现代 CPU 上，软件的效能受其内存访问模式主宰。将数据置于细小连续的内存块，相比把数据分散至广阔的内存地址，CPU 对前者的操作会高效很多。

堆栈分配器

用 malloc()，全局 new，或者是全局字节数组分配一大块连续内存，然后用指针指向堆栈的顶端，指针以下的内容是已分配的，以上的是未分配的，对于每次分配请求，将指针往上移动请求所需的字节数量即可。