《游戏的优化》PPT课件.ppt

游戏的优化,不仅仅是帧速率,我们将谈论什么?,何时何地需要做优化? C 和 C+ 的比较 C+中的性能问题 算法优先 我们需要 C+ 的高级特性吗？,优化无处不在,最好的优化器是你的大脑，而不是编译器 评测而不是臆测 Windows 游戏不应该有特权 Windows 游戏首先是一个 Windows 程序 每一点资源的节省都将是有意义的 专家的选择是不优化,FPS?,提高了 10 fps 表示什么含义？ 10fps-20fps 100fps-120fps 最高帧速率和平均帧速率 Loading 时间 关心一下 CPU 占用率 了解 Windows 多一点,记时器,TimeGetTime QueryPerformanceCounter RDTSC 精度 多任务环境的影响 流水线 测不准原则,微观和宏观,微观上的优化 CPU指令、流水线吞吐量、等待时间 有限的硬件优化 有限的编译器优化 宏观上的优化 算法和代码结构的改进 减少需要处理的数据量，减少处理的频率和次数,C 与 C+ 微观上的比较,C 比 C+ 快 10%? 不要迷信书本 证据？ C+ 编译器的改进 更合理的参数传递方式 Inline 堆栈和函数调用 静态变量的使用,C+提供更强的语言特性,new/delete malloc/free C+ exception setjmp/longjmp 虚函数 函数指针数组 Template 宏 标准库,C 的优势,简单 可移植性更强 接口简洁 更少的二义性 CRT 开销小 编译速度快,C+ 需要了解更多,STL,最被人喜爱的容器 std:map std:string std:vector std:list 大多数情况他们没有被正确的使用,std:map,插入是很慢的 O(log(N) 有额外的内存消耗 (三个指针+颜色) 大多数情况，我们需要的只是查找 数组+二分查找 Hash map 通常可以提高效率，但不绝对 还有更多的优化手段 lua 的实现 大话西游的实现,std:string,还有一种字符串叫作 const char * const std:string & 不要依赖 COW (copy-on-write) 考虑多线程环境 良好的设计下，cow 通常多余 Lua 如何处理字符串?,std:vector,std:vector 并不仅仅是数组 通常我们把 vector 作为数组使用 Vector:push_back() 常引起内存重分配 vector:reserve() vector:clear() 不一定释放内存 POD 类型的优化 记住：从 C 语言开始，就支持了数组,std:list,std:list 是一个双向链表 std:list 有内存的额外开销 链表可以在常数时间插入，而当 N 不大的时候，优势并不明显。,正确的使用STL,STL 是 C+ 提供的强有力的工具 STL 的使用都是有开销的 STL 并不能解决我们所有的问题 有些问题可以用 STL ，但那并不是最好的解决方案 让代码达到最佳的性能，需要用我们的大脑,重新发明轮子？,不要因为你能够做到而重新实现 STL 几乎所有的 MyVector MyString MyMap 都不如 std:vector std:string std:map 更多的了解 STL 更多的了解 C+,CRT 的使用,sprintf(s,”%d”,n); 为什么不用 itoa ? sprintf(s,”); 为什么不用 s0=0; printf 与 puts 不要忽略 CRT 的开销,重写 CRT?,优化 memcpy：MMX 版本、SSE 版本 任何小于 64k 数据复制的优化都没有意义 重写 string 库，MyStrlen MyStrcmp CRT 可以做的更好 Intrinsic 函数 #pragma intrinsic(),内存优化,展开循环，消除数据相关性 数据并行处理 减少数据结构的尺寸，让数据尽量紧凑的放在一起 数据对齐 了解内存的工作方式,内存管理优化,C+ 提供了更灵活的内存管理机制 new/delete 不一定是最好的方式(STL就不用) 自定义内存分配器 方便调试 分配速度和内存碎片同样重要 注意分离模块的问题 DLL 最容易出错,算法,C+ 更适合实现更复杂的游戏引擎 引擎的复杂度提升，层次的增加，会降低效率 更高的复杂度是为了宏观上的优化,脏矩形,问题,脏矩形的合并算法并不简单 合并后的脏区域并不是一个矩形，不方便做图片裁减 有许多的物体在屏幕上移动 卷动屏幕 图像引擎设计的复杂度,改进的脏矩形,分格处理 渲染管道 绘图操作对象化,滚动优化,更大的back buffer 破碎的分格,覆盖优化,C+的高级特性,天使还是恶魔?,Template 避免重复的代码,void _blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s,bool mask_blit) for (size_t i=s;i!=0;-i,+dst,+src) if (!mask_blit | *src!=mask_color) *dst=*src; template void _blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) for (size_t i=s;i!=0;-i,+dst,+src) if (!mask_blit | *src!=mask_color) *dst=*src; ,void blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) _blit(dst,src,s); void mask_blit(pixel *dst,const pixel *src,size_t s) _blit(dst,src,s); ,矩阵运算,Matrix A,B,C; A=B+C; Matrix operator+(const Matrix ,Expression Templates,template class add_type const T ,class Matrix /* . */ Matrix /* . */ ,编译时计算,template class factorial public: enum value = N * factorial:value ; ; template class factorial public: enum value = 1 ; ;,冒泡排序,inline void compare_swap(int ,template struct inner_loop static inline void expand(int* data) compare_swap(*data, dataN); inner_loop:expand(data); ; template struct inner_loop static inline void expand(int*) ; template struct sort static inline void expand(int* data) inner_loop:expand(data); sort:expand(+data); ; template struct sort static inline void expand(int* data) ;,int main() int a=3,2,1; const int len=sizeof(a)/sizeof(a0); sort:expand(a); for (int i=0;i:expand(a) 展开后的代码 compare_swap(*data,data2); compare_swap(*data,data1); +data; compare_swap(*data,data1);,尽可能的在编译时运算？,还有更多的 template 技巧 Modern C+ Design - Generic Programming a