SDL游戏教程第一课 课程基础

翻译声明：
    本系列教程来自 Dev Hub，一切解释权归原作者。我只是出自个人爱好，才翻译了本系列教程。因为本人也是个初学者，而且英语水平有限，错误难免，望各路高手指正。

本课原文地址：http://www.sdltutorials.com/sdl-tutorial-basics/

这些课程面向那些有一定C++经验，或是其他编程语言的人。如果你跟不上代码本身，而不是概念性问题（游戏相关的），那我建议你还是先读读我们关于解释C++编程语言的课程。那虽然不是掌握全部C++所必须的，但却对以后会有点帮助。

在本系列教程里，我们将使用CodeBlocks作为我们的IDE，gcc和mingw作为编译器。如果你想用其他IDE和编译器，那随便你，但如果你对连接库没什么经验，或许不是很好搞。如果你要下载CodeBlocks，你可以免费从此获得http://www.codeblocks.org (下载那个包含mingw包的)。强烈建议你使用稳定版，除非你想花费更多的时间和夜以继日的修改。

本系列教程会紧密围绕SDL（Simple DirectMedia Layer），一个2D跨平台图形库。此库可以让我们在屏幕上绘制梦幻般的图像，和所有有趣的东西来创建我们的游戏。你需要到http://www.libsdl.org下载这个库，一定要下载“开发库”下的Mingw32的tar文件和“运行库”下的“Win32”的压缩包。如果你在用Visual Studio，可以下载相应的版本替代Minw32文件。一旦下载完成，建议你把压缩包里的.dll问及爱你放到你的system32目录下。这是运行一个SDL应用程序所需要的。

现在打开tar文件(就是在“开发库”下面列出的那个)，然后解压到一个目录(比如，C:/SDL)。现在，打开CodeBlocks，需要改变一些设置。点击菜单栏上的“设置”，然后点击“查找目录”选项页。你需要添加C:/SDL/include，到“编译器”选项页，并把C:/SDL/lib添加到“连接器”选项页(把C:/SDL改成你解压文件所在的那个目录)。完成以后，点击Okay。

开始一个新的“空白”工程，随便你叫它什么。保存到某个地方。点击“工程”，然后点击“属性”会弹出一个对话框；在右下角点击“工程建立选项...”按钮。点击“连接器设置”，添加如下内容到“链接库”下的列表：

mingw32
SDLmain
SDL

顺序很重要，一定要保持上面这个次序。如果你搞不明白我们现在做什么，我们仅仅是在把代码“连接”在一块儿，或者，换句话说，我们在把SDL代码融入自己的代码中。通过使用include文件进行编译，lib文件进行连接。一旦完成，你的代码就会组成一个整体以生成一个应用程序。

点击两次OK，然后就完成了所有设置！

让我们创建两个新文件CApp.h和CApp.cpp；他们将担任我们程序的核心部分。首先，打开CApp.h，然后添加如下代码，从此，我们的课程才真正开始：

现在，打开CApp.h，添加如下代码：

1. #include "CApp.h"
2. CApp::CApp() {
3. }
4. int CApp::OnExecute() {
5.     return 0;
6. }
7. int main(int argc, char* argv[]) {
8.     CApp theApp;
9.     return theApp.OnExecute();
10. }

这个CApp类为我们的整个程序做好基础。我们先到一边看看一个游戏如何进行典型的设置。几乎所有的游戏都是由5个处理游戏过程的函数组成的。这些过程差不多都是这样：

初始化
处理所有的数据加载，可以是纹理贴图、地图、或NPC什么的。

消息
处理所有的输入消息，来自鼠标、键盘、游戏杆、或其他什么设备。

循环
处理所有的数据更新，比如，NPC的移动、减少你的血条、或其他什么。

渲染
处理所有的场景渲染，它并不操作数据，因为那应该是由循环函数完成的。

清理
简单的清理掉所有加载的资源，然后声明一个游戏的正确退出。

了解游戏就是一个巨大的循环，这点很重要。在这个循环内我们找到消息，更新数据，然后渲染图片。所以，最基本的结构差不多如下：

Initialize();

while(true) {
    Events();
    Loop();
    Render();
}

Cleanup();

每个循环间隔，我们修改一些数据，然后进行相应的渲染。消息是附加的，只不过是用户操作数据的一种方式。在某种意义上，消息并不是制作一个游戏所必须的，但是当我们希望用户去操作数据的时候(比如向左移动一个NPC)却需要它。

举个例子就会更清楚了。比如我们有一个骑士，这个游戏的英雄。我们想做的仅仅是让他兜圈子。如果我按下左，他就向左走。我们需要在一个循环中解决如何实现它。首先，我们知道要检查消息(键盘消息)。因为消息是操作数据的一种手段，我们还知道还需要一些某种类型的变量要修改。于是，我们可以使用这些变量在屏幕上合适的位置来渲染我们的骑士。我们需要：

if(Key == LEFT) X–;
if(Key == RIGHT) X++;
if(Key == UP) Y–;
if(Key == DOWN) Y++;//… somewhere else in our code …

RenderImage(KnightImage, X, Y);

它能运行，是因为每次循环都检查key是LEFT,RIGHT,等，若如此，我们增加或者减小一个变量。所以，如果我们的游戏以30帧每秒的速度运行并且我们按下LEFT，那么这家伙每秒就会向左移动30个像素。如果你不明白游戏循环到底是怎么回事，待会你就明白了。游戏需要他们来正确运行。

回到我们的概念代码(那5个函数)，我们可以添加一些附加文件到我们的工程：

CApp_OnInit.cpp
CApp_OnEvent.cpp
CApp_OnLoop.cpp
CApp_OnRender.cpp
CApp_OnCleanup.cpp

回到CApp.h，然后添加如下函数和变量：

1. #ifndef _CAPP_H_
2. #define _CAPP_H_
3. #include <SDL.h>
4. class CApp {
5.     private:
6.         bool    Running;
7.     public:
8.         CApp();
9.         int OnExecute();
10.     public:
11.         bool OnInit();
12.         void OnEvent(SDL_Event* Event);
13.         void OnLoop();
14.         void OnRender();
15.         void OnCleanup();
16. };
17. #endif

创建他们自己的函数，完成刚创建的每一个文件：

1. #include "CApp.h"
2. bool CApp::OnInit() {
3.     return true;
4. }
5. #include "CApp.h"
6. void CApp::OnEvent(SDL_Event* Event) {
7. }
8. #include "CApp.h"
9. void CApp::OnLoop() {
10. }
11. #include "CApp.h"
12. void CApp::OnRender() {
13. }
14. #include "CApp.h"
15. void CApp::OnCleanup() {
16. }

现在，让我们回到我们的CApp.cpp代码把所有这些函数链接在一起：

1. #include "CApp.h"
2. CApp::CApp() {
3.     Running = true;
4. }
5. int CApp::OnExecute() {
6.     if(OnInit() == false) {
7.         return -1;
8.     }
9.     SDL_Event Event;
10.     while(Running) {
11.         while(SDL_PollEvent(&Event)) {
12.             OnEvent(&Event);
13.         }
14.         OnLoop();
15.         OnRender();
16.     }
17.     OnCleanup();
18.     return 0;
19. }
20. int main(int argc, char* argv[]) {
21.     CApp theApp;
22.     return theApp.OnExecute();
23. }

你会发现一些新的变量，然而，让我们看看先有什么事发生。首先，我们试着初始化我们的游戏，若失败我们返回-1(一个错误代码)，于是，关闭游戏。如果一切正常，那就继续我们的游戏循环。在游戏循环里，我们使用SDL_PollEvent()来检查消息，并把他们逐一传递给OnEvent()。一旦完成消息，我们到OnLoop()来操作数据，然后渲染我们的游戏。我们无休止地重复它。若用户退出游戏，我们到OnCleanup()来清理所有的资源。就这么简单。

现在，让我们看看SDL_Event和SDL_PollEvent()。第一个是一个包含了消息信息的结构体。第二个是一个抓取任意在队列里等待消息的函数。这个队列里有很多消息，这就是为什么我们要循环遍历他们。那么，举个例子，假如用户在OnRender()函数执行期间，按下A并且移动了鼠标。SDL就会检测到它，然后放置两个消息到队列中去，一个是按键的，一个是鼠标移动的。我们可以通过SDL_PollEvent()从队列里抓取一个消息，然后把它传递给OnEvent()来做相应的处理。一旦队列里没任何消息了，SDL_PollEvent()就会返回false，然后退出消息队列循环。

另一个增加的变量，Running，是私有的。表示我们退出了游戏循环与否。如果它被设置为false，程序就会结束，然后退出程序。那么，举个例子，如果用户按下了Escape键，我们就把它设置为false，退出游戏。

目前，你的编译应该一切顺利，但是，你可能注意到你还是不能退出。你或许还得到任务管理器那里去终止掉这个程序。

现在一切搞定，我们就开始创建一个绘制游戏的窗口。
跳到CApp.h，然后增加一个SDL表面变量到代码：

1. #ifndef _CAPP_H_
2. #define _CAPP_H_
3. #include <SDL.h>
4. class CApp {
5.     private:
6.         bool            Running;
7.         SDL_Surface*    Surf_Display;
8.     public:
9.         CApp();
10.         int OnExecute();
11.     public:
12.         bool OnInit();
13.         void OnEvent(SDL_Event* Event);
14.         void OnLoop();
15.         void OnRender();
16.         void OnCleanup();
17. };
18. #endif

我感觉现在是时候后好好解释一下什么是一个SDL表面了。一个SDL表面是任何你可以在其上进行绘制的东西。假如我们有一张白纸、一支铅笔、和一些贴纸；这张纸就可以被称作是我们的显示“表面”，我们可以在它上面画东西，把贴纸放上面或别的什么东西。我们的贴纸也是表面；我们可以在贴纸上绘画，然后把它贴到别的贴纸上去。那么，Surf_Display就是我们的“一张白纸”。我们要在它上面绘制我们所有的东西。

现在，让我们回到CApp_OnInit来真正的创建这张表面：

1. #include "CApp.h"
2. bool CApp::OnInit() {
3.     if(SDL_Init(SDL_INIT_EVERYTHING) < 0) {
4.         return false;
5.     }
6.     if((Surf_Display = SDL_SetVideoMode(640, 480, 32, SDL_HWSURFACE | SDL_DOUBLEBUF)) == NULL) {
7.         return false;
8.     }
9.     return true;
10. }

首先要做的一件事就是启动SDL本身，然后我们才能访问它的函数。我们告诉SDL去初始化它所有的一切；有其他参数你可以传递，但是现在搞明白他们并不是很重要。下一个函数就是SDL_SetVideoMode()。他就是创建我们的窗口和表面的那个家伙。他有4个参数：窗口宽度，窗口高度，窗口位深度(建议16或32)，然后是显示标志。显示标志相当多，但是上面显示的那个现在用就正好。第一个标志位告诉SDL使用硬件内存来存储我们的图片等，第二个标志位告诉SDL使用双缓存(如果你不想闪屏，这个很重要)。还有一个标志位，或许你会感兴趣，那就是SDL_FULLSCREEN，它可以使你的窗口全屏化显示。

现在我们的显示也搞定了，然我们稍微做些清理，以保证一切工作顺畅。打开CApp_OnCleanup.cpp，然后添加如下：

1. #include "CApp.h"
2. void CApp::OnCleanup() {
3.     SDL_FreeSurface(Surf_Display);
4.     SDL_Quit();
5. }

我们要做的第一件事，就是释放掉这个显示表面，基本就是释放一些内存空间。之后，我们就退出SDL。你要注意下，这里也是你释放其他表面的地方(或许在Surf_Display之前)。这保证了你所有的代码都集中到它的功能实现上。

为了保持整洁，我们也把Surf_Display指针在构造函数里设置为NULL。
打开CApp.cpp，添加如下：

1. CApp::CApp() {
2.     Surf_Display = NULL;
3.     Running = true;
4. }

试试编译你的代码，看看能不能运行。你会得到一个弹出的空窗口。
你会发现，你还是不能关掉它，还得去“劳驾“任务管理器。

现在，我们已经搞定一个窗口了，我们要做的就是找一种方式去关闭它。
打开CApp_OnEvent.cpp文件，添加如下：

1. #include "CApp.h"
2. void CApp::OnEvent(SDL_Event* Event) {
3.     if(Event->type == SDL_QUIT) {
4.         Running = false;
5.     }
6. }

这个SDL消息结构体被肢解到types了。这些types可以包括按键、鼠标移动；我们要做得仅仅是在此检查消息类型。上面我们找到的那个类型是关闭窗口需要的(比如，当用户点击X按钮)。如果那种消息发生，我们就设置Running为false，然后终止程序。就这么简单。我们会在后续课程当中再仔细琢磨消息。

现在，一切搞定了，并且是一个日后可以再用的优秀结构。或许把此工程改造成一个CodeBlock里的”SDL template“是个不错的想法。我不想回头去做了，只是随意Google一下。

如果你想知道我们在此提到的代码发生了其他什么事，跳到下一节课去学更多的SDL表面吧。

SDL 课程基础 —— 教程文件：
Win32： Zip, Rar
Linux： Tar(感谢Gaten)