要制作自己的视频游戏，您需要一个有趣的游戏创意，这是开始制作游戏时需要克服的一大障碍。假设您有一个游戏创意并希望将其变为现实。为此，您需要编写代码以使一切正常运行，美术和声音设计使一切都有吸引力，并且您需要尽一切努力确保游戏运行顺利并且为用户带来愉快的体验。
让游戏顺利运行的最后一个难题是许多游戏开发者的首要任务，选择正确的语言来编码你的游戏通常与这个问题有关。 c “以其速度、灵活性以及直接与硬件通信的能力而闻名”。 [1] 在深入了解为什么 c 如此高效地工作之前，让我们先探讨一下用于游戏开发的其他几种语言以及它们在哪些方面可能比 c 有优势。
c 与其他游戏开发语言的比较在讨论 c#(sharp) 和 java 之前，我想强调一下出于不同原因在游戏开发中使用的其他几种语言。
javascript、python 和 luajavascript 可以在网页、服务器甚至 raspberry pi 上找到，这已成为制作便携式游戏系统的流行方式。一些游戏引擎支持 javascript 代码，包括“impact.js、lÖve 和 crafty.js”。 [2] 在学习新的编程语言时，python 和 lua 更容易上手，并且两者都得到许多开源游戏引擎的支持。这三种语言主要用于 2d 游戏。它们也可以用于 3d 游戏，但建议使用 python 来实现 3d，而不是其他两个，因为 javascript 的支持有限，而 lua 不支持。
c#（锐利）c# 得到了许多游戏引擎的支持，其中包括 unity 和 monogame。 c# 与 c 类似，据报道“使用 visual studio 和 vs code 作为集成开发环境更简单且更容易设置”。 [2] c 和 c# 之间也存在许多差异，在决定要使用的语言时应考虑这些差异。我们将强调三个差异 [3]：
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内存管理在c 中，程序员手动管理内存，而c#有自动垃圾收集器。 c# 更方便地完成此任务，但 c 使程序员可以更好地控制内存的使用方式，这可以导致优化代码以更快地运行以获得更流畅的性能。根据项目的大小，如果项目较小，则可能不需要这种对内存的控制量。
平台依赖性c# 特定于 windows，而 c 可以编译为在任何平台上运行，只要您使用适当的编译器。这种灵活性对于 c 来说非常有用，微软正在努力使 c# 全球化，但我们不知道什么时候会实现，也不知道它会带来什么限制。
指针指针是一种引用内存中地址的方式，我将在本文后面详细介绍。在c 中，指针可以在程序的任何地方使用，而c#只能在不安全模式下使用指针。 “由于其固有的复杂语法和潜在的内存相关错误（例如堆栈溢出、访问和覆盖系统内存），不安全代码可能会产生稳定性和安全性问题。” [4] 这意味着在 c# 中使用不安全模式时需要额外特别小心，这意味着在为项目编写代码时可能需要避免使用指针。
爪哇java 是一种类似于 c 的面向对象编程语言，“java 虚拟机 (jvm) 用于运行字节码，这使得它几乎可以兼容任何平台。” [2] java 和 c 之间的差异与 c# 类似，让我们探讨一下原因 [5]：
内存管理在 java 中，内存管理是由 java 虚拟机 (jvm) 控制的，而 c 是手动控制的。
平台依赖性两种语言都可以在任何平台上使用。对于 java，它使用 java 虚拟机 (jvm) 来完成此任务。对于c ，它需要正确的编译器来为正确的平台编译代码。
指针java 可以使用指针，但对它们的支持有限。 c 完全拥抱指针，以至于值也可以通过引用调用，而 java 只能通过值调用指针。
选择 c 进行视频游戏开发开发视频游戏时，资源回收是很自然的事情。为玩家引入需要克服的障碍，并在稍后返回相同或类似的障碍，为玩家创造一种进步感，向他们展示他们在整个体验过程中如何成长，或者他们如何以不同的方式看待障碍来克服它。这种结构听起来像是编程中的类，是一种在应用程序中多次重用代码的方法。选择面向对象的编程语言对于更顺利的开发周期至关重要。幸运的是，我提到的语言都支持基于类的编程技术。让我们看看为什么游戏项目经常选择 c 。
关于性能，在创建可扩展的游戏时，使用 c 设计的视频游戏比其他语言运行得更快、更流畅。 c 通过让程序员直接控制内存管理来实现这一点。其他语言使用垃圾收集器自动处理这些任务。 “了解指针、内存分配和内存泄漏可以帮助您的游戏顺利运行，而不会浪费宝贵的资源。” [1] 我们将通过一些编码示例来分解这三件事。
指针指针是一个将内存地址存储为其值的变量。由于指针存储地址，因此我们可以进行引用调用。指针可以“创建和操作动态数据结构”[6]，并可用于迭代这些数据结构。
要使用指针，您需要定义一个与您将引用的数据类型匹配的指针变量。数据类型必须与指针相关联，以便它“知道数据存储在多少字节中”。 [6] 对要存储在先前创建的指针上的变量地址使用一元运算符 & 。 要访问存储在地址中的值，请在指针上使用一元运算符 *。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void pointers() {
int var = 20;
// declare pointer variable
// note that the data type of ptr and var must be the same
int* ptr;
// declare pointer of a pointer variable
int** ptr2;
// assign the address of a variable to a pointer
ptr = &var;
// assign the address of a pointer to another pointer
ptr2 = &ptr;
// ptr holds the address of var
cout << "value at ptr = " << ptr << endl;
// var holds the value of 20
cout << "value at var = " << var << endl;
// * dereferences ptr to give the value of 20
// located at the address assigned to ptr
cout << "value at *ptr = " << *ptr << endl;
// ptr2 holds the address of ptr
// even pointers have addresses of their own
cout << "value at ptr2 = " << ptr2 << endl;
// dereferencing ptr2 once reveals that
// ptr2 references the same address as ptr
cout << "value at *ptr2 = " << *ptr2 << endl;
// dereferencing ptr2 twice reveals 20,
// the value you receive when dereferencing ptr once
cout << "value at **ptr2 = " << **ptr2 << endl;
}
int main() {
pointers();
/*
* value at ptr = 0x6caebffc54
* value at var = 20
* value at *ptr = 20
* value at ptr2 = 0x6caebffc48
* value at *ptr2 = 0x6caebffc54
* value at **ptr2 = 20
*/
return 0;
}
由于我们将地址存储为其他数据类型，因此我们模拟通过引用调用。我们可以修改函数中的任何数据类型，并稍后在代码中重用更新后的数据。
动态内存分配如果我们期望某个最大大小的输入，我们可以准备我们的程序，留出足够的内存来匹配最坏的情况。随着项目规模不断扩大，这可能会带来问题。如果我们知道需要多少内存后就可以选择需要多少内存，该怎么办？这将防止不必要的内存使用，并使我们的代码更有效地运行。这就是动态内存分配背后的关键原则：只留出足够的内存空间来完成手头的任务，然后立即释放空间。
查看以下添加注释的代码 [7]，以帮助您了解我们如何完成动态内存分配：
#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;
int main() {
// i => Used for looping
int i;
// n => Used for capturing the input for the first question
int n;
// ptr => Pointer used to reference memory that is allocated
int* ptr;
// n is assigned the input from the user
cout << "How many numbers would you like to type? ";
cin >> n;
// new => Allocates space match the input for n
ptr = new (nothrow) int[n];
// Check to make sure ptr points to a valid object
if (ptr == nullptr) {
cout << "Memory allocation error!" << endl;
}
else {
for (i=0; i<n; i++) {
// Ask for a number n times
cout << "Enter number: ";
// Store the number entered in memory
cin >> ptr[i];
}
// Reveal to the user the choices they made
cout << "You have entered: ";
for (i=0; i<n; i++) {
// Pull each number from the allocated memory
cout << ptr[i] << ", ";
}
// After we finish with the task,
// we free up the space taken using delete[]
delete[] ptr;
}
return 0;
}
输出：
在 c 中编码时，delete 关键字的使用至关重要。由于程序员需要手动清理内存，因此养成在使用完内存后立即清理内存的好习惯，可以减少挫败感和错误，并避免可怕的内存泄漏。
内存泄漏在 c 中，没有自动垃圾回收，这意味着程序员在程序的整个生命周期中动态分配的任何内存在不再需要时都需要在程序员使用后手动释放。如果程序员在使用后忘记释放该内存，则该内存将在程序生存期间占用该空间，并且其他进程将无法使用该空间。通常，一个函数可能需要被调用多次，如果每次调用都分配更多内存而不删除它，那么大量未使用的内存将占用空间。这种不必要的内存使用量的累积称为内存泄漏。这些会大大减慢程序速度，但它们是更快运行代码的可以避免的代价。 [8]
关于 c 用于游戏开发的最终想法完全控制内存使用是一个巨大的优势，或者有些人可能称之为“优势”。我们创建指针来存储新创建的数据结构的地址。当存储的内存使用完毕后，我们会从内存中删除数据，以便稍后在程序中释放空间，以防止内存泄漏。 c 的面向对象编程语言方面也显示了重用代码的有用性。
c 并不是游戏开发语言的唯一选择。 java具有可移植性，可以跨多个平台使用，但在制作3d游戏方面受到限制。 c#(sharp) 比 c 简单，但它是 windows 特有的，并且几乎不支持指针，除非您使用不安全模式，除非您在该模式下编程时非常小心，否则不建议使用这种模式。
由于c 中程序员对内存的直接控制，可以通过指针和动态内存分配来实现快速的速度。设计视频游戏时，速度是一个重要的考虑因素，因为无响应或响应缓慢的游戏体验可能会让用户不满意。
编码快乐， 泰勒·迈耶
来源来源： [1] https://www.geeksforgeeks.org/cpp-for-game-development/
[2] https://www.orientsoftware.com/blog/gaming-programming-language/
[3] https://www.geeksforgeeks.org/c-vs-c-sharp/
[4] https://www.c-sharpcorner.com/uploadfile/f0b2ed/understanding-unsafe-code-in-c-sharp/
[5] https://www.geeksforgeeks.org/cpp-vs-java/
[6] https://www.geeksforgeeks.org/cpp-pointers/
[7] https://cplusplus.com/doc/tutorial/dynamic/
[8] https://www.geeksforgeeks.org/memory-leak-in-c-and-how-to-avoid-it/
以上就是为什么人们选择 C++ 进行游戏开发？的详细内容，更多请关注图灵教育其它相关文章！
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