從零開始手敲次世代遊戲引擎（一）

01-28

開發環境準備

就如我在（序）中所寫，可能由於歷史的原因，我更喜歡命令行。

況且，考慮到項目的龐大，和剩下的時日（可能也就1~2萬天了），基於已經過去的1萬多天的經驗，這過程當中比爾蓋茨一定會死去，馮氏架構也可能成為遺物。所以，保持代碼的獨立性尤為重要。用流行的話來說，要奉行極簡主義。

另外還是想再啰嗦幾句，我寫這個的目的更多是為了展現其過程。世面上好的商用引擎已經大多開源，投入的資源和精力絕非我在剩下的區區萬日當中能夠付出的。我只是想學學去西藏布達拉宮的那些朝拜者者一樣，三步九叩，享受這個前進的過程，也是對自己的一個梳理。很可能會掛在半路，但那又如何呢？

總之，我覺得人生來就是一個容器，前1萬天是大家給你灌水，後1萬天是你給大家灌水。目的是傳承，這就是我理解的人生意義。

---------- 雞湯分割線 ------------

其實我個人是比較喜歡Linux系統的，因為那個更純粹。不過考慮到現實讀者可能大多數是Windows用戶，自己也是從MS系起步的，那麼就從Windows開始吧。

首先是給代碼找個家，這個很重要。接下來的路很長，充滿著未知的危險，我們需要Save-Load大法。

全世界程序員目前比較常用的代碼託管工具之一GitHub，我也常用，就在這裡安家吧。

netwarm007/GameEngineFromScratch

Git這個工具思想比較奇特，對於沒有用過代碼管理，或者只用過SVN的人來說，可能不太容易上手。不過GitHub本身是網頁版的，下個ZIP包展開還是比較容易的。

Git工具的教程網上很多，需要的自己搜一下。關鍵字「git 教程」或者「git tutorial」。

關於科技類的搜索，我是推薦谷歌。如果上不去，Bing也是不錯的。記得切換到國際版。

關於本地目錄，這個隨便了，選你自己喜歡的地方就好。要說經驗，一般來說源代碼文件都是小文件，幾k幾十k一個，編譯的時候特別是鏈接的時候，toolchain（就是編譯鏈接工具）會同時打開很多個文件。所以對於大的代碼樹的編譯，磁碟IO性能是挺重要的。另外，編譯器本身就是計算機科學當中十分深奧晦澀的東西，涉及大量數據結構和演算法。在編譯的過程當中，會在內存當中生成很多各種各樣的數據結構，用來確定寄存器的分配，對代碼進行分析和優化。因此，毋庸置疑CPU和內存對於編譯效率也是至關重要的。如果內存過小，導致不得不使用頁交換文件（就是將硬碟上的一個文件作為內存使用），那編譯過程真是爽極了。

扯個無用的，聽說NaughtyDog有一台256？核心的超級伺服器編譯神海，大概可以做到半小時一個版本？（有點記不清了）

Windows系統下可用的Git主要有

Git for Windows

另外Visual Studio裡面也有一個版本可以安裝的。

toolchain方面，為了跨平台，最終會使用clang。不過就如上面雞湯的，我這裡主要是想用一系列文章展示整個過程，包括換toolchain的過程。所以既然是Windows，我們先用Visual Studio。

安裝完Visual Studio（版本隨便吧。我自己因為有訂閱，各種版本都有。趕時髦就用最新的，2017）之後，在開始菜單裡面應該可以找到一個叫Developer Command Prompt的東西，點擊那個，就會啟動一個命令行。這個命令行與普通命令行的區別是，它裡面預先設置好了Visual Studio的工具的查找路徑，好比下面這些：

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>pathnPATH=C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalVCToolsMSVC14.10.25017binHostX86x86;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalCommon7IDEVCVCPackages;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalCommon7IDECommonExtensionsMicrosoftTestWindow;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalCommon7IDECommonExtensionsMicrosoftTeamFoundationTeam Explorer;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalMSBuild15.0binRoslyn;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalTeam ToolsPerformance Tools;C:Program Files (x86)Microsoft Visual StudioSharedCommonVSPerfCollectionTools;C:Program Files (x86)Microsoft SDKsWindowsv10.0AbinNETFX 4.6.1 Tools;C:Program Files (x86)Windows Kits10binx86;C:Program Files (x86)Windows Kits10bin10.0.14393.0x86;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalMSBuild15.0bin;C:WINDOWSMicrosoft.NETFrameworkv4.0.30319;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalCommon7IDE;C:Program Files (x86)Microsoft Visual Studio2017ProfessionalCommon7Tools;C:Program Files (x86)SCEORBIS SDKs4.500host_toolsbin;C:Program Files (x86)SCEORBISToolsTarget Manager Serverbin;C:Program Files (x86)SCEORBISToolsPublishing Toolsbin;C:Program Files (x86)SCEPSP2ToolsPublishing Toolsbin;C:Program FilesNVIDIA GPU Computing ToolkitCUDAv8.0bin;C:Program FilesNVIDIA GPU Computing ToolkitCUDAv8.0libnvvp;C:Program Files (x86)SCECommonSceVSI-VS14bin;C:Program Files (x86)SCECommonSceVSI-VS12bin;C:Program Files (x86)SCECommonSN-DBSbin;C:VulkanSDK1.0.37.0Bin;C:Program FilesNVIDIA GPU Computing ToolkitCUDAv7.5bin;C:Program FilesNVIDIA GPU Computing ToolkitCUDAv7.5libnvvp;C:ProgramDataOracleJavajavapath;C:Program Files (x86)SCEPSP2ToolsTarget Manager Serverbin;C:WINDOWSsystem32;C:WINDOWS;C:WINDOWSSystem32Wbem;C:WINDOWSSystem32WindowsPowerShellv1.0;C:Program FilesIntelWiFibin;C:Program FilesCommon FilesIntelWirelessCommon;C:Program FilesPerforce;C:Program FilesPerforceDVCS;C:Program FilesMicrosoft SQL Server110ToolsBinn;C:Program Files (x86)GtkSharp2.12bin;C:Program FilesMicrosoft SQL Server130ToolsBinn;C:Program FilesGitcmd;C:Program Files (x86)NVIDIA CorporationPhysXCommon;C:Program Files (x86)NVIDIA CorporationCgbin;C:Program Files (x86)NVIDIA CorporationCgbin.x64;C:Program Files (x86)PuTTY;C:Program FilesMATLABR2016bbin;C:Program FilesTortoiseSVNbin;C:Program Files (x86)Windows Kits10Windows Performance Toolkit;C:WINDOWSsystem32;C:WINDOWS;C:WINDOWSSystem32Wbem;C:WINDOWSSystem32WindowsPowerShellv1.0;C:UsersTim.AzureADAppDataLocalProgramsPythonPython36Scripts;C:UsersTim.AzureADAppDataLocalProgramsPythonPython36;C:Program Files (x86)CMakebin;C:UsersTim.AzureADAppDataLocalMicrosoftWindowsApps;C:Program FilesGPAC;n

然後打入git命令，將代碼庫下載到本地。

C:UsersTim.AzureADSourceRepos>git clone https://github.com/netwarm007/GameEngineFromScratch.gitnCloning into GameEngineFromScratch...nremote: Counting objects: 8, done.nremote: Compressing objects: 100% (8/8), done.nremote: Total 8 (delta 2), reused 0 (delta 0), pack-reused 0nUnpacking objects: 100% (8/8), done.nChecking connectivity... done.nnC:UsersTim.AzureADSourceRepos>cd GameEngineFromScratchnnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>n

好了，這裡就是將來代碼生長的地方了。

為了能方便的回到每篇文章所對應的代碼狀態，我在每篇文章開始的時候給代碼打個tag

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git tag -a v0.0 -m "Initial"nnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git tagnv0.0n

這樣我們就可以通過下面的命令隨時回到這個狀態

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git checkout -b article_1 v0.0nSwitched to a new branch article_1nnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git branchn* article_1n mastern

新建的article_1這個branch就處於我們這篇文章開頭的狀態了。

現在讓我們來寫第一個文件，HelloEngine.cpp。你可以通過輸入

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>notepadn

來啟動記事本，開始寫你的代碼。或者用任何一款編輯器。我個人是喜歡Vim。能在Windows下用的Vim可以從這裡安裝：

download : vim online

不過這個編輯器是很古老很另類的，預設不支持滑鼠，分為命令模式和編輯模式，全部操作均是鍵盤完成。如果想要學習，同樣，網上有很多資料，請搜索。

另外有個選項是gVim，這個支持滑鼠。

https://gvim.en.softonic.com/

好了，在編輯器里敲入如下內容：

#include <stdio.h>nnvoid main() {ntprintf("Hello Engine!n");n}n

然後保存為main.c （如果是用的vim，按ESC退出編輯模式，輸入:w main.c ），退出編輯器（vim的話，輸入:q）

回到命令行，輸入：

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>cl main.cn用於 x86 的 Microsoft (R) C/C++ 優化編譯器 19.10.25019 版n版權所有(C) Microsoft Corporation。保留所有權利。nnmain.cnMicrosoft (R) Incremental Linker Version 14.10.25019.0nCopyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.nn/out:main.exenmain.objn

這樣就好了。打入dir命令看看生成了啥文件：

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>dirn 驅動器 C 中的卷是 OSn 卷的序列號是 38A2-CBDDnn C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch 的目錄nn2017/08/18 09:31 <DIR> .n2017/08/18 09:31 <DIR> ..n2017/08/18 08:30 302 .gitignoren2017/08/18 08:30 1,088 LICENSEn2017/08/18 09:29 71 main.cn2017/08/18 09:31 97,280 main.exen2017/08/18 09:31 1,285 main.objn2017/08/18 08:30 103 README.mdn 6 個文件 100,129 位元組n 2 個目錄 930,610,339,840 可用位元組n

執行main.exe

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>main.exenHello Engine!n

好了，基本環境準備完畢。

實施Save大法，保存我們的成果：

C:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git add main.cnnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git commit -m "article 1 end"n[article_1 2be2939] article 1 endn Committer: Tim <wenli.chen@scesh.cn>nYour name and email address were configured automatically basednon your username and hostname. Please check that they are accurate.nYou can suppress this message by setting them explicitly:nn git config --global user.name "Your Name"n git config --global user.email you@example.comnnAfter doing this, you may fix the identity used for this commit with:nn git commit --amend --reset-authornn 1 file changed, 6 insertions(+)n create mode 100644 main.cnnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git config --global user.name "Chen Wenli"nnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git config --global user.emal "chenwenli(at)chenwenli.com"nnC:UsersTim.AzureADSourceReposGameEngineFromScratch>git commit -m "article 1 end"nOn branch article_1nnothing to commit, working directory cleann

(-- END --)

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