游戏之旅：我的编程感悟

本书忠实地记录了作者十余年来对游戏编程的所思、所感、所悟。全书按照作者本人学习和实践的过程，带着读者从基础的计算机知识到高级的编程技术，从非常专业的汇编优化到非常实际的项目管理进行了一次游戏开发的全景探索。本书不仅适合游戏开发者阅读，也会给所有的开发者和程序爱好者带来启示。本书前言前言终于把整本书完成了，我几乎不敢相信能完成。陆陆续续地写了一年多，其中的辛苦恐怕只有写过技术书籍的朋友能够理解了。很早以前就有朋友跟我提过，好好写本书，把自己理解的知识传授给他人，于己于人都是颇为有益的事情。写作技术书是很困难的事，它需要作者厚积薄发，把自己多年的知识浓缩归纳，才能用简洁的文字表达出来。而知识的传授绝对不同于讲故事，文字究竟能表达出多少作者自己已经理解的，我个人觉得是很难拿得准的。先后有几个出版社的朋友来约稿，只是一直忙于项目开发，没有将其放在心上。直到《大话西游II》和《梦幻西游》两款游戏相继开发完毕，并取得了市场上的成功，我的工作也相对闲了下来。这时，我终于可以动笔来写这本书了。大家现在看到的这些内容，是我在一年多的时间里，断断续续整理出来的。看惯了国外严谨的技术书的读者，肯定会挑出许多毛病来。我几乎没有一章，把某个技术点由浅入深地阐述全面；也没有将游戏制作的某个特定领域分章断节，细细道来；它绝对是依照我自己的偏好来选材，甚至，这本书不能算是一本游戏编程的专门书，我把重点放在了编程领域，而不是游戏。我曾经对自己这本书的定位迷茫过。它看起来好像是一个大杂烩，整体的组织没有条理，细节的描述又不够彻底。终于有一天，我自己想明白了，得以心情舒畅地将之全部完稿。首先，这里记录的诸多技术问题都曾经启发过我自己，那么它们一定也能启发他人，必然会和一些心有戚戚的读者引起共鸣。而另一方面，我不敢随意对游戏开发，甚至软件开发中哪些方面更重要一些下出论断。虽然我自己有自己的理解，但表现于具体的文章上，只好将自己觉得会非常重要的部分多写一些（因为自己觉得这些重要，所以研究得也多一些），希望读者读到那些枝节要点却没有点明的时候，能够理解我的用意。其次，所有的基础知识都有前人留下的教导，和读者分享自己是怎样学到的足矣。授人以鱼，三餐之需；授人以渔，终生之用。大多数问题，如果把别的书中的章节生搬硬套过来，则是对我自己的精力和读者的时间的极大浪费。不以自己懂了什么就写出来给读者炫耀一番，是我后期删改书稿的重要原则。终其整本书，虽然参考之书籍、网站、代码众多，但我自己都一直坚持一个原则：建立在充分理解的基础上，再用自己的语言表达出来。我相信只有这样，读者才能够看到一个从独立思考角度获得的知识体系，凌乱中不失一缕联系。这样也带来许多遗憾。因为还有一些内容我在原计划里是想写的，它们对游戏软件的编写也是至关重要的，比如设计模式。可惜我在动手的时候，发现自己这些方面的修养在项目中用用还可以，离著书立说却差得很远，只好放弃。曾经年少轻狂。但随着时间推移，越发发现自己所知所见，只是沧海一粟。学得越多，越是不敢轻言所知。所以，希望读者相信，我是非常谨慎地来完成自己的第一本书的。孔子说过，无友不如己者。我真诚地尊重所有对本书提出批评的朋友。可以去我的个人主页（http：//www.codingnow.com）留言发表你的看法，或给我发E-mail：cloudwu（a）gmail.com，我个人更倾向电子邮件这种交流方式。希望听到大家的声音。写书这件事情终归是告一段落了，我也将把精力投入到自己新的事业中去，或者很久都不可能再以这种形式将自己的技术人生做一个总结。身处当今热门行业中，可谓衣食无忧，而在国内的游戏制作圈子里混迹多年，业内也小有名气。而这些并非我去追求的，它们自然而生。这本书也一样，我没有刻意去追求表达些什么，也从没有想过本书会给我带来些什么。我现在是中国并不成熟的游戏制作行业中的一员，游戏给了我太多，我告诉自己需要做一点事情。分享知识和经验是我的义务，别无它。云风2005年5月23日晚于广州

　　云风，时年二十七岁。自幼学习编程，十数年从未间断，对程序设计有所领悟。大学时代开发的游戏图像引擎“风魂”曾用于多家游戏公司的游戏项目。参与过《大话西游》系列、《梦幻西游》、《网易泡泡游戏》的开发。现从事新一代网络游戏引擎的研究与开发，并在游戏模式上做一些新的尝试。性格开朗，兴趣广泛，好交友，绝非沉浸在计算机世界中的书呆子。国学、历史书籍常备案头，以先贤之教诲修其心；休息时常作户外运动，尤其喜爱攀岩。

第1章  计算机，游戏，我    1
1.1  计算机    2
1.2  计算机游戏    3
1.3  计算机与我    7
1.3.1  启蒙    7
1.3.2  编程    9
第2章  算法，程序的灵魂    13
2.1  程序=算法+数据结构    14
2.1.1  算法    15
2.1.2  数据结构    17
2.2  搜索算法    23
2.2.1  地图寻路问题    23
2.2.2  博弈问题    27
2.2.3  更为广泛的运用    28
2.3  智能算法    29
2.3.1  遗传算法（Genetic Algorithm）    29
2.3.2  模拟退火算法（Simulated Annealing）    31
2.3.3  禁忌搜索（Tabu Search）    33
2.3.4  人工神经网络
（Artificial Neural Network）    34
2.4  优化    36
2.4.1  质数问题    36
1.4.2  俄罗斯方块竞赛    37
2.5  Apple II上的编程之路    39
第3章  编程语言    45
3.1  C 语言    46
3.2  BASIC    50
3.3  C++    51
3.4  汇编语言    54
3.4.1  概述    55
3.4.2  程序的本质    57
3.4.3  寄存器    58
3.4.4  寻址方式    60
3.4.5  汇编指令    61
3.4.6  C/C++ 语言和汇编    62
3.4.7  小结    63
3.5  其他语言    63
3.5.1  Forth    63
3.5.2  Lisp    64
3.5.3  Java    64
3.5.4  Python、Lua、更多    65
第4章  前Windows 时代    67
4.1  386保护模式    68
4.2  VGA 到VESA    70
4.2.1  超越 BGI    70
4.2.2  VGA    72
4.2.3  VESA 标准    72
4.2.4  花絮    74
4.3  保护模式下的开发工具    75
4.4  闲话 Allegro    81
4.4.1  用C与汇编写成的程序库    81
4.4.2  BITMAP    82
4.4.3  Sprite    85
4.4.4  几何图形和 3D    89
4.4.5  数据文件    91
4.4.6  声音    92
4.4.7  其他的部分    93
4.4.8  小结    94
4.5  cfido 中国惠多网    94
第5章  Windows 编程    101
5.1  Windows编程入门    104
5.1.1  Windows版本综述    105
5.1.2  操作系统的核心    107
5.1.3  Windows API和DLL    110
5.1.4  COM    111
5.1.5  Windows的窗口和消息处理与传递    114
5.1.6  Windows GDI    125
5.2  控制游戏的速度    130
5.3  浅谈MFC    132
5.4  小结    132
第6章  汇编优化    135
6.1  浅谈代码优化    138
6.2  并不仅仅是汇编    139
6.2.1  在算法实现时减少上下文的依赖关系    139
6.2.2  低效的静态变量    140
6.2.3  数据的组织    141
6.2.4  消除除法    142
6.2.5  避免过大的循环    144
6.3  汇编和C/C++的混合编程    146
6.3.1  使用外置的汇编编译器    146
6.3.2  使用内嵌汇编    148
6.3.3  C++的函数调用规则    150
6.3.4  寄存器的使用    152
6.3.5  _declspec(naked)    152
6.4  指令使用的技巧    153
6.4.1  LEA：别样的内存寻址指令    153
6.4.2  BSWAP：扩展寄存器的个数    154
6.4.3  缩短指令的字节数    155
6.4.4  避免跳转指令    159
6.5  Pentium 的汇编优化策略    161
6.5.1  UV流水线    163
6.5.2  AGI地址生成互锁
（Address Generation Interlock）    167
6.5.3  Pentium Pro，Pentium II和Pentium III
的汇编优化策略    168
6.5.4  Pentium 4的汇编优化策略    178
6.5.5  如何测试代码的速度    181
6.5.6  汇编能干的事情    183
第7章  SIMD 指令    185
7.1  单指令多数据编程    186
7.1.1  Alpha 混合    187
7.2  MMX    191
7.2.1  MMX的指令概况    192
7.2.2  SSE及其对MMX的扩展    194
7.2.3  SIMD技术在C语言环境下的使用    196
7.2.4  MMX 编码技巧    197
7.2.5  SIMD 的应用举例    201
7.2.6  SIMD编程注意要点    203
7.2.7  SIMD的性能检测    204
第8章  引擎中的优化    205
8.1  Blit的优化    207
8.2  脏矩形优化    209
8.2.1  “风魂”中改进的脏矩形算法    215
8.2.2  滚动优化    219
8.2.3  覆盖优化    222
8.2.4  脏矩形在3D游戏界面中的运用    224
8.2.5  时间和空间的权衡    229
8.2.6  关于估算    230
8.3  自己设计精灵格式    231
8.4  动态数据加载    234
8.5  小结    236
第9章  C 和 C++    237
9.1  从C到C++    239
9.2  C vs C++，效率至上    243
9.2.1  全局变量    243
9.2.2  函数调用的堆栈处理    243
9.2.3  函数调用的参数传递    244
9.2.4  临时变量的堆栈使用    244
9.2.5  代码生成    244
9.2.6  异常    244
9.2.7  inline    245
9.2.8  多态性    245
9.2.9  标准库的差异    245
9.2.10  动态内存分配    245
9.3  优雅的C++    246
9.3.1  消失了的宏    247
9.3.2  const修饰及类型转换    248
9.3.3  隐藏实现    248
9.3.4  引用而非指针    250
9.3.5  名字空间    250
9.4  C++ 的误区    251
9.4.1  类层次过细    251
9.4.2  滥用操作符重载    252
9.4.3  滥用标准容器    253
9.4.4  滥用动态类型识别和异常    253
9.4.5  滥用多重继承    254
9.4.6  忽视C++高级特性的复杂度    255
9.4.7  学习C++    256
9.5  动态内存分配的优化    257
9.5.1  另一种优化策略：多次分配，一次释放    266
9.5.2  垃圾回收    268
9.5.3  再论动态内存分配    269
9.6  template    272
9.6.1  封装C++的成员函数调用    272
9.6.2  常数数量的对象复制    274
9.6.3  对象计数    275
9.6.4  避免重复代码    277
9.6.5  选择最佳的容器    279
9.6.6  延迟运算    281
9.6.7  编译时计算的游戏    283
9.7  小结    286
第10章  调试    287
10.1  assert及程序错误的提前发现    288
10.1.1  崩溃的程序不说谎    289
10.1.2  为软件维护多个版本    291
10.1.3  前置条件和后置条件    292
10.1.4  自己实现一个assert    292
10.1.5  不正确的assert使用    293
10.1.6  为assert分级    294
10.1.7  assert的引申：检查函数返回值    295
10.1.8  释放的指针需要置空吗    297
10.2  让程序更利于调试    298
10.2.1  录像    299
10.2.2  实现一个log类    300
10.2.3  跟踪代码运行的流程    302
10.2.4  为内存分配加上一个壳    302
10.3  RELEASE版本的调试    310
10.4  小结    311
第11章  脚本    313
11.1  为什么需要脚本    314
11.2  应该用脚本做些什么    316
11.3  脚本不应该做什么    318
11.4  如何嵌入脚本语言    319
11.5  选择一种脚本语言    321
11.6  实战嵌入式脚本Lua 5    324
11.6.1  嵌入Lua    324
11.6.2  使用coroutine驱动游戏逻辑    326
11.6.3  封装C++中的对象    328
11.6.4  回调机制    336
11.7  反外挂技术    338
11.7.1  防止加速器    338
11.7.2  防止分析伪造网络包    339
11.7.3  防止逆向工程    341
11.7.4  防止代码钩子    344
11.7.5  惩戒外挂作弊者    344
11.7.6  安全地将信息传递给服务器    345
11.7.7  防止模拟输入    346
第12章  版本控制    349
12.1  常用版本控制软件    351
12.2  版本控制工具在项目中的使用    355
12.3  不仅仅是程序才需要    358
第13章  开发方法    361
13.1  失败的经验    363
13.2  成功的经验    365
13.3  对游戏开发方法的一些思考    369
第14章  编程和游戏    373
14.1  操作    376
14.2  角色设定    378
14.3  再谈技术    379
14.4  浅谈网络游戏    381
14.5  小结    382
后记    383
致谢    385