天行健 君子当自强而不息

要在游戏开发最初清楚地知道需要做些什么，就必须构造程序的操作流，并确保能够很容易地对程序进行修改。
一个典型的程序，首先要初始化所有的系统和数据，然后进入主循环，大部分事情都出现在主循环中，根据游戏状态（标题画面，菜单画面，游戏画面等），需要对输入和输出进行不同的处理。

下面是一个标准游戏应用程序应该遵循的步骤：

1、初始化系统（Windows，图形，输入等）。
2、准备数据（加载配置文件）。
3、配置缺省状态（一般是标题画面）。
4、开始主循环。
5、判定状态并通过获取输入、输出并对之进行处理。
6、如果应用程序没结束，则返回第5步，否则进行第7步。
7、清除数据（释放内存资源等）。
8、释放系统（Windows，图形，输入等）。

状态处理机的实现

状态是运行状态的简称，表示正在运行的应用程序所包含的当前处理过程。

基于状态的编程（state-based programming）本质上是根据状态的一个栈分支执行，每个状态表示一个对象或函数集，如果需要添加函数，只需要将它们加入到栈中。当用完函数后，再从栈中移除掉它们。

使用状态管理器可以添加删除处理状态，当添加一个状态时，这个状态就被压入栈中，这样当管理器还在处理时，就获得了当前的控制权，一旦状态被弹出栈，最上面的状态就被丢弃了，接着就会处理第二高的状态。

如下如所示：这是一个可以在需要时将状态压入（push）和弹出（pop）的栈



因此需要实现一个接收指向函数（此函数表示状态）指针的状态管理器，压入一个状态也就变成了将函数指针加入到栈中，调用状态管理器就会处理栈中最上面的状态。

以下是一个简单的实现：

进程管理器的实现

如果正在使用单独的模块来处理所有的中间函数（称为进程），比如输入，网络以及声音处理过程，而不是一个一个单独调用，就可以创建一个对象来一次全部处理。

下图表示一个由频繁调用的函数组成的进程栈，当调用时，添加到管理器的每个函数都是按序执行的。



如下是一个简单的实现：


这个对象PROCESS_MANAGER类似于STATE_MANAGER，但有点不同，PROCESS_MANAGER只添加进程而不删除它们。

数据包系统的实现

处理应用程序数据，最容易的方法就是创建一个数据包系统，来处理保存和加载数据的工作。通过创建一个包含数据缓冲区的对象，就能添加一个新函数来保存和加载数据。

下图形象的给出了数据存储的方式，因为数据缓冲区足够大，可以存储每个人名实例。在这种情况下，存储了两个名字，每个名字使用32字节，加起来一共使用了64字节大小的缓冲区。



下面是一个简单的实现：

/*******************************************************************************
PURPOSE:
    Data Storage Demo.
*******************************************************************************/

#include <windows.h>
#include <stdio.h>

#pragma warning(disable : 4996)

class DATA_PACKAGE
{
protected:
    // data buffer and size
    void* _buf;
    unsigned long _size;

public:
    DATA_PACKAGE()
    {
        _buf  = NULL;
        _size = 0;
    }

    ~DATA_PACKAGE()
    {
        Free();
    }

    void* Create(unsigned long size)
    {
        // free a previous created buffer
        Free();

        // allocate some memory and return a pointer
        _size = size;

        if((_buf = (void*) new char[size]) == NULL)
            return NULL;

        memset(_buf, 0, size);
        return _buf;
    }

    // free the allocated memory
    void Free()
    {
        delete _buf; _buf = NULL;
        _size = 0;
    }

    BOOL Save(const char* filename)
    {
        FILE* fp;

        // make sure there is something to write
        if(_buf == NULL || _size == 0)
            return FALSE;

        // open file, write size and data.
        if((fp = fopen(filename, "wb")) == NULL)
            return FALSE;

        fwrite(&_size, 1, 4, fp);
        fwrite(_buf, 1, _size, fp);

        fclose(fp);
        return TRUE;
    }

    void* Load(const char* filename, unsigned long* size)
    {
        FILE* fp;

        // free a prior buffer
        Free();

        if((fp = fopen(filename, "rb")) == NULL)
            return NULL;

        // read in size and data
        fread(&_size, 1, 4, fp);

        if((_buf = (void*) new char[_size]) == NULL)
            return NULL;

        fread(_buf, 1, _size, fp);
        fclose(fp);

        // store size to return
        if(size != NULL)
            *size = _size;

        // return pointer
        return _buf;
    }
};

// a structure to contain a name
struct NAME
{
    char name[32];
};

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInst, HINSTANCE hPrev, LPSTR cmdLine, int cmdShow)
{
    DATA_PACKAGE data_package;
    DWORD size;

    // create the data package (w/64 bytes) and get the pointer, casting it to an NAME structure type.
    NAME* names = (NAME*) data_package.Create(64);

    // since there are 64 bytes total, and each name uses 32 bytes, then I can have 2 names stored.
    strcpy(names[0].name, "Jim");
    strcpy(names[1].name, "Adams");

    const char* filename = "names.data";

    // save the names to disk
    data_package.Save(filename);    
    // load the names from disk, size will equal 64 when the load function returns.
    names = (NAME*) data_package.Load(filename, &size);

    // display the names
    MessageBox(NULL, names[0].name, "1st name", MB_OK);
    MessageBox(NULL, names[1].name, "2nd name", MB_OK);

    return 0;
}

程序框架的实现

从最基本的层面而言，框架应该包含初始化应用程序窗口的代码，各种引擎（图形，输入，网络，声音），处理初始化，每帧渲染，以及退出清理函数。

以下是一个简单的实现：