【V0.1B16】从零开始的2D游戏引擎开发之路

TEnGinE Version-0.1 Build-16 更新日志

发布日期： 2022-05-30 01:18

内部版本号： Version-0.1 Build-16

更新类型： 接口规范化与地图数据接口扩展

变更概要

类别	内容
接口精简	GameState模块10个接口统一为下划线命名规范
功能新增	GameState模块新增地图数据返回接口2个
功能拆分	CompileState拆分至CompileStateUnits与CompileStateEvent
功能新增	InsertAction模块新增地图行列跨度设置与移动数据接入
架构重构	LocationBase模块功能并入InsertAction模块
文件新增	新增Tanxl_HitBox_Check.h碰撞模块占位
文件清理	移除Tanxl_LocationBase.h

一、GameState 模块（接口规范化）

1.1 接口命名统一

Build-15 中 GameStateBase 与 StateUnit 的接口命名同时存在驼峰式与下划线式两种写法，Build-16 将该模块全部对外接口统一为下划线分隔风格。

Tanxl_GameState.h - GameStateBase：

cpp 复制代码

// Build-15
void SetState(int Width, int Height);
void CompileState(std::string Infor);
void SetAdjust(float Adjust);
size_t GetStateSize();
StateUnit* GetStateUnit(int Pos);
static GameStateBase& GetStateBase(int Height = 0, int Width = 0);
void SetExacHeight(float& Current);
void SetExacWidth(float& Current);
int GetStateHeight()const;
int GetStateWidth()const;

// Build-16
void Set_State(int Width, int Height);
void CompileStateUnits(std::string Infor);
void CompileStateEvent(std::string Infor);
void Set_Adjust(float Adjust);
size_t Get_StateSize();
StateUnit* Get_StateUnit(int Pos);
static GameStateBase& Get_StateBase(int Height = 0, int Width = 0);
void Set_ExacHeight(float& Current);
void Set_ExacWidth(float& Current);
int Get_StateHeight()const;
int Get_StateWidth()const;

Tanxl_GameState.h - StateUnit：

cpp 复制代码

bool GetMoveT();      // Build-15
bool GetMoveAble();   // Build-16

接口重命名对照如下。

Build-15	Build-16
`SetState()`	`Set_State()`
`SetAdjust()`	`Set_Adjust()`
`SetExacHeight()`	`Set_ExacHeight()`
`SetExacWidth()`	`Set_ExacWidth()`
`GetStateSize()`	`Get_StateSize()`
`GetStateUnit()`	`Get_StateUnit()`
`GetStateBase()`	`Get_StateBase()`
`GetStateHeight()`	`Get_StateHeight()`
`GetStateWidth()`	`Get_StateWidth()`
`StateUnit::GetMoveT()`	`StateUnit::GetMoveAble()`

私有构造函数处补充了单例初始化说明注释。

cpp 复制代码

private:
	//地图初始化默认构造函数 采用单例模式进行第一次初始化
	GameStateBase(int Height = 0, int Width = 0);

1.2 地图编译接口拆分

原 CompileState() 同时承担地图格子编译与事件绑定两项工作。Build-16 将其拆分为两个独立接口：CompileStateUnits() 负责从字符串编译出 StateUnit 网格，CompileStateEvent() 保留原有的事件绑定逻辑，注释同步迁移。

cpp 复制代码

// Build-15
//CompileState : 使用一个字符串来完成整个地图状态的设计 以英文逗号(,)为间断 以英文句号(.)为结尾
void CompileState(std::string Infor);

// Build-16
void CompileStateUnits(std::string Infor);
//CompileStateEvent : 使用一个字符串来完成整个地图状态的设计 以英文逗号(,)为间断 以英文句号(.)为结尾
void CompileStateEvent(std::string Infor);

CompileStateUnits() 的解析规则为逐字符读取，, 之前的内容解析为 State_Id，- 之前的内容解析为 State_Move，遇到 - 时按 Status_Id - State_Move 构造并压入一个 StateUnit。

Tanxl_GameState.cpp - CompileStateUnits()：

cpp 复制代码

void GameStateBase::CompileStateUnits(std::string Infor)
{
	std::string Text_Reader{};
	int Status_Id{}, State_Move{};
	for (int i = 0, SetCount = 0; i < Infor.size(); i++)
	{
		if (Infor.at(i) != ',' && Infor.at(i) != '-')
			Text_Reader += Infor.at(i);
		else if (Infor.at(i) != '-')
		{
			Status_Id = std::stoi(Text_Reader);
			Text_Reader = "";
		}
		else
		{
			State_Move = std::stoi(Text_Reader);
			Text_Reader = "";
			this->GameState.push_back(new StateUnit(NULL, Status_Id, State_Move));
			Status_Id = 0;
			State_Move = 0;
		}
	}
}

该接口传入的字符串格式为 Id-Move,Id-Move,Id-Move，单个单元以英文逗号分隔，Id 与移动标记之间以英文连字符分隔。

1.3 地图数据返回接口

Build-16 新增两个用于导出地图状态的接口，分别返回格子对象数组与格子可移动标记数组，供 InsertAction 模块的移动判定使用。

Tanxl_GameState.cpp - 新增实现：

cpp 复制代码

std::vector<StateUnit*>* GameStateBase::Get_GameState()
{
	return &this->GameState;
}

std::vector<bool>* GameStateBase::Get_GameState_MoveAble()
{
	std::vector<bool> MAB;
	for (int i = 0; i < GameState.size(); i++)
	{
		if (GameState.at(i)->GetMoveAble())
			MAB.push_back(true);
		else
			MAB.push_back(false);
	}
	return &MAB;
}

Get_GameState() 直接返回内部容器地址，Get_GameState_MoveAble() 按 GameState 顺序遍历并逐个读取 StateUnit::GetMoveAble()，将结果展开为同序的 bool 数组。

二、InsertAction 模块（编译地图场景与碰撞判定预留）

2.1 新增行列跨度成员

地图碰撞判定需要知道一行有多少格，Build-16 在 InsertEventBase 中加入 _Max_Line 成员与对应设置接口。

Tanxl_InsertAction.h：

cpp 复制代码

	void Set_MaxFloat(float Max_float);
	void Set_MaxLine(int Max_Line);              // ← 新增
	void Get_MoveData(std::vector<bool>* PVB);   // ← 新增
private:
	void AutoCheck(float* MoveX, float* MoveY);
	std::vector<Key_Unit> KeyEventS;
	std::vector<bool>* _PTB;                     // ← 新增
	float _Max_float;
	int _Max_Line;                               // ← 新增

Tanxl_InsertAction.cpp：

cpp 复制代码

void InsertEventBase::Set_MaxLine(int Max_Line)
{
	this->_Max_Line = Max_Line;
}

void InsertEventBase::Get_MoveData(std::vector<bool>* PVB)
{
	this->_PTB = PVB;
}

Get_MoveData() 用于将 GameState 模块产出的可移动标记数组接入 InsertEventBase，指针直接保存不做复制。

2.2 GetInsert 中的移动合法性判定

GetInsert() 中新增了基于 _PTB 的相邻格判定逻辑，判定当前格在移动方向上是否越界或不可通行。该段逻辑在 Build-16 中以注释形式保留，尚未启用，按键处理仍走原有的直接累加分支。

Tanxl_InsertAction.cpp - GetInsert()：

cpp 复制代码

		if (KeyEventS.at(i).MoveToX/* &&
			((*MoveX >= 0 && i + 1 < static_cast<int>(_PTB->size()) && _PTB->at(static_cast<std::vector<bool, std::allocator<bool>>::size_type>(i) + 1))
				|| (*MoveX < 0 && i - 1 >= 0 && _PTB->at(static_cast<std::vector<bool, std::allocator<bool>>::size_type>(i) - 1)))*/)
			*MoveX += KeyEventS.at(i).MoveLen;
		if (KeyEventS.at(i).MoveToY/* &&
			(*MoveY >= 0 && i + _Max_Line < static_cast<int>(_PTB->size()) && _PTB->at(static_cast<std::vector<bool, std::allocator<bool>>::size_type>(i) + _Max_Line))
			|| (*MoveY < 0 && i - _Max_Line >= 0 && _PTB->at(static_cast<std::vector<bool, std::allocator<bool>>::size_type>(i) - _Max_Line))*/)
			*MoveY += KeyEventS.at(i).MoveLen;

X 轴方向判定按 i ± 1 取相邻格，Y 轴方向判定按 i ± _Max_Line 取上下行同列格，两个方向均先行做下标边界检查再访问 _PTB。

2.3 构造函数初始化同步

新增成员在两个构造函数中同步补入初始化列表，避免出现未初始化指针。

cpp 复制代码

// Build-15
InsertEventBase::InsertEventBase() :KeyEventS(NULL), _Max_float(1.0f) {}
InsertEventBase::InsertEventBase(const InsertEventBase&) :KeyEventS(NULL), _Max_float(1.0f) {}

// Build-16
InsertEventBase::InsertEventBase() :KeyEventS(NULL), _Max_float(1.0f), _PTB(NULL), _Max_Line(0) {}
InsertEventBase::InsertEventBase(const InsertEventBase&) :KeyEventS(NULL), _Max_float(1.0f), _PTB(NULL), _Max_Line(0) {}

_PTB 初始化为 NULL，_Max_Line 初始化为 0，在未调用 Get_MoveData() 与 Set_MaxLine() 之前不参与判定。

2.4 模块版本头更新

Tanxl_InsertAction.h 文件头：

cpp 复制代码

// Build-15
//_VERSION_0_3_ UPDATE LOG
// LAST_UPDATE 2022-05-04 21:40
// 整理至引擎核心内容
// 提供对可操纵方块的最大移动位置限制的功能
// 修复单例功能错误的问题

// Build-16
//_VERSION_0_4_ UPDATE LOG
// LAST_UPDATE 2022-05-30 01:18
// 整合原LocationBase模块的基本功能
// 提供编译地图场景的功能

三、模块整合与新增（工程整理）

3.1 LocationBase 模块并入 InsertAction

Tanxl_LocationBase.h 内容仅为一个 17 行的头文件类，含构造函数外的 Set_LocationBase(float, float) 内联实现与两个坐标成员，全工程无任何调用点。Build-16 将该文件整体移除，其功能定位并入 InsertAction 模块。

Tanxl_LocationBase.h（Build-15，已删除）：

cpp 复制代码

//_VERSION_0_1_ UPDATE LOG
// LAST_UPDATE 2022-05-15 22:43
// 基础版本

class LocationBase
{
public:
	void Set_LocationBase(float LocX, float LocY);
private:
	float Location_x;
	float Location_y;
};

void LocationBase::Set_LocationBase(float LocX, float LocY)
{
	Location_x = LocX;
	Location_y = LocY;
}

3.2 碰撞模块占位新增

Build-16 新增 Tanxl_HitBox_Check.h，该文件内容仅为文件头注释与 #pragma once 预编译指令，作为后续碰撞判定功能的落点预先加入工程。

Tanxl_HitBox_Check.h（新增）：

cpp 复制代码

//_VERSION_0_1_ UPDATE LOG
// LAST_UPDATE 2022-05-30 01:11
// 初始版本

#pragma once

3.3 工程文件同步

TANXL_ENGINE.vcxproj 与 TANXL_ENGINE.vcxproj.filters 中的 ClInclude 条目同步替换。

xml 复制代码

<!-- Build-15 -->
<ClInclude Include="Tanxl_LocationBase.h" />

<!-- Build-16 -->
<ClInclude Include="Tanxl_HitBox_Check.h" />

Tanxl_HitBox_Check.h 与 Tanxl_LocationBase.h 同属 源文件 筛选器，过滤器归属保持不变。

四、调用点与外围同步（代码修复）

4.1 main.cpp 调用点同步

cpp 复制代码

// Build-15
GameStateBase* GSB{ &GameStateBase::GetStateBase(10, 10) };

// Build-16
GameStateBase* GSB{ &GameStateBase::Get_StateBase(10, 10) };

4.2 OpenGL_Draw 调用点同步

Tanxl_OpenGL_Draw.cpp - init()：

cpp 复制代码

// Build-15
HeightInt = State->GetStateHeight();
WidthInt = State->GetStateWidth();

// Build-16
HeightInt = State->Get_StateHeight();
WidthInt = State->Get_StateWidth();

4.3 DataBase 模块注释补充

Tanxl_DataBase.h 中 Print_Data() 的接口注释补充了空内存时的行为说明，代码实现未作调整。

cpp 复制代码

// Build-15
//↓输出当前内存中的链表的所有内容 仅支持输出Id_Vector和Data_Vector中的内容
void Print_Data();

// Build-16
//↓输出当前内存中的链表的所有内容 仅支持输出Id_Vector和Data_Vector中的内容 当前内存为空时会抛出错误
void Print_Data();

影响范围总览

文件	旧版行数	新版行数	变更类型
`Tanxl_GameState.cpp`	215	257	修改（接口重命名×9、拆分CompileState、新增地图数据接口×2）
`Tanxl_GameState.h`	86	92	修改（接口声明同步、新增接口声明×2、补充注释）
`Tanxl_InsertAction.cpp`	70	84	修改（新增Set_MaxLine/Get_MoveData、注释保留判定逻辑、构造函数初始化）
`Tanxl_InsertAction.h`	59	62	修改（新增成员×2与接口声明×2、版本头更新）
`Tanxl_HitBox_Check.h`	-	4	新增（碰撞模块占位）
`Tanxl_LocationBase.h`	17	-	删除（功能并入InsertAction模块）
`main.cpp`	63	63	修改（调用点同步×1）
`Tanxl_OpenGL_Draw.cpp`	96	96	修改（调用点同步×2）
`Tanxl_DataBase.h`	152	152	修改（接口注释补充）
`TANXL_ENGINE.vcxproj`	197	197	修改（ClInclude条目替换）
`TANXL_ENGINE.vcxproj.filters`	84	84	修改（ClInclude条目替换）
`Tanxl_DataBase.usd`	36	135	修改（测试运行产生的Item数据）

净代码量变化： +52行（GameState接口扩展 +48，InsertAction碰撞预留 +17，HitBox_Check新增 +4），-17行（LocationBase模块删除）

技术要点总结

地图数据流向

复制代码

GameStateBase::Get_GameState()
        │
        │  返回 std::vector<StateUnit*>*
        ▼
  StateUnit 网格  ──►  _State_Id / Is_Move_Target
        │
        │  逐个读取 GetMoveAble()
        ▼
GameStateBase::Get_GameState_MoveAble()
        │
        │  返回 std::vector<bool>*
        ▼
InsertEventBase::Get_MoveData(std::vector<bool>*)
        │
        │  保存至 _PTB
        ▼
InsertEventBase::GetInsert()  移动合法性判定（Build-16 注释保留）
        ├─ X轴：_PTB[i + 1] / _PTB[i - 1]
        └─ Y轴：_PTB[i + _Max_Line] / _PTB[i - _Max_Line]

单元格索引与行列换算

复制代码

_Max_Line 为地图一行的格子数，用于 Y 轴方向取上下相邻格

索引 i 的上下相邻格：
┌─────┬─────┬─────┐
│ i-L │     │     │   ← 上一行同列
├─────┼─────┼─────┤
│     │  i  │     │   ← 当前格
├─────┼─────┼─────┤
│ i+L │     │     │   ← 下一行同列
└─────┴─────┴─────┘
        L = _Max_Line

索引 i 的左右相邻格：i - 1 / i + 1

核心 API 说明

API/配置项	所属模块	说明
`Set_State(int, int)`	GameState	设置地图宽高并重建 StateUnit 网格
`CompileStateUnits(std::string)`	GameState	按 `Id-Move,Id-Move` 格式编译地图格子
`CompileStateEvent(std::string)`	GameState	按 `Id,Id,Id` 格式编译格子事件绑定
`Get_GameState()`	GameState	返回内部 StateUnit 容器地址
`Get_GameState_MoveAble()`	GameState	返回与 StateUnit 同序的可移动标记数组地址
`StateUnit::GetMoveAble()`	GameState	读取单个格子的可移动标记
`Set_MaxLine(int)`	InsertAction	设置地图一行的格子数
`Get_MoveData(std::vector<bool>*)`	InsertAction	接入地图可移动标记数组

待处理项

Get_GameState_MoveAble() 返回的是函数内局部 std::vector<bool> MAB 的地址，该容器在函数返回后即被析构，调用方通过该指针访问属于悬垂访问，需改为返回对象或改用成员容器承载。
CompileStateUnits() 循环初始化中的 SetCount 变量当前未被使用。
InsertEventBase::_PTB 为裸指针成员，Get_MoveData() 不做生命周期管理，接入时需保证传入数组的生命周期覆盖 InsertEventBase 的使用周期。

Wild_Chicken_Programing /// 2022-05-30 01:18