可以用汇编语言开发游戏吗？

Question

我想知道用汇编语言开发游戏需要做些什么。例如，在游戏开发中使用汇编语言有哪些限制或优势？此外，是否有任何程序/软件帮助开发游戏的汇编语言？

Answer 1

是的，事实上是有可能的。俗话说，

任何事情都是可能的，只要你用心去做。

很久以前，RollerCoaster大亨是一个相当流行的游戏，它几乎完全是用x86程序集编写的，尽管使用了一些C函数来与OS和DirectX进行接口。

然而，正如你可能想象的那样，这可能是非常痛苦的。高级语言的存在可以使事情变得更简单。我最喜欢的是，C通常用于紧凑型应用程序，并且被认为是相当低的级别。

下面是从一个简单的C函数(气泡排序，其中最简单的一个)到x64程序集的直接转换的一个例子：

C (Rosetta码)：

void bubble_sort (int *a, int n) {
    int i, t, s = 1;
    while (s) {
        s = 0;
        for (i = 1; i < n; i++) {
            if (a[i] < a[i - 1]) {
                t = a[i];
                a[i] = a[i - 1];
                a[i - 1] = t;
                s = 1;
            }
        }
    }
}

x64 (GCC)

bubble_sort:
    push    rbp
    mov rbp, rsp
    mov QWORD PTR [rbp-24], rdi
    mov DWORD PTR [rbp-28], esi
    mov DWORD PTR [rbp-8], 1
    jmp .L2
.L6:
    mov DWORD PTR [rbp-8], 0
    mov DWORD PTR [rbp-4], 1
    jmp .L3
.L5:
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    lea rdx, [0+rax*4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rax, rdx
    mov edx, DWORD PTR [rax]
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    sal rax, 2
    lea rcx, [rax-4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rax, rcx
    mov eax, DWORD PTR [rax]
    cmp edx, eax
    jge .L4
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    lea rdx, [0+rax*4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rax, rdx
    mov eax, DWORD PTR [rax]
    mov DWORD PTR [rbp-12], eax
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    lea rdx, [0+rax*4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rdx, rax
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    sal rax, 2
    lea rcx, [rax-4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rax, rcx
    mov eax, DWORD PTR [rax]
    mov DWORD PTR [rdx], eax
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cdqe
    sal rax, 2
    lea rdx, [rax-4]
    mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
    add rdx, rax
    mov eax, DWORD PTR [rbp-12]
    mov DWORD PTR [rdx], eax
    mov DWORD PTR [rbp-8], 1
.L4:
    add DWORD PTR [rbp-4], 1
.L3:
    mov eax, DWORD PTR [rbp-4]
    cmp eax, DWORD PTR [rbp-28]
    jl  .L5
.L2:
    cmp DWORD PTR [rbp-8], 0
    jne .L6
    pop rbp
    ret

现在，在这个时代，人们期望他们的程序能够快速运行。如果您要做任何花哨的事情或使用大量数据，则需要优化代码。使用完全优化的相同代码如下所示：

具有公共CPU的完整体系结构优化的x64 (-O3 -march=corei7；GCC)：

bubble_sort:
    lea eax, [rsi-2]
    cmp esi, 1
    lea r8, [rdi+8+rax*4]
    jg  .L11
    rep; ret
.L11:
    add rdi, 4
.L3:
    mov rax, rdi
    xor esi, esi
.L6:
    mov edx, DWORD PTR [rax]
    mov ecx, DWORD PTR [rax-4]
    cmp edx, ecx
    jge .L4
    mov DWORD PTR [rax], ecx
    mov esi, 1
    mov DWORD PTR [rax-4], edx
.L4:
    add rax, 4
    cmp rax, r8
    jne .L6
    test    esi, esi
    jne .L3
    rep; ret

等一下。看起来短多了。当然。但是，你能说出哪些指令要放在哪里，它是如何重新排序指令的，还是使用哪些组合？编译器可以。

总之，在组装中编写游戏可能是一个非常糟糕的主意。更好的方法是使用编译语言(如C)来编写您的游戏，并可能在以后的组装中手工重写一到两个函数。

如果在许多常见的实例中，手写程序集的性能要优于编译器的max优化，那么也许您应该通知编译器的开发人员，这样他们就可以与您一起添加您想要的优化。这将允许您让编译器在将来不进行干预的情况下进行同样的操作。

编译器本质通常允许您在程序集中做许多事情。糟糕的是，您甚至可以使用编译器本质来编写接近纯MMX/SSE/SSSE/AVX代码，同时让编译器仍然对其进行进一步优化，很好地分配寄存器，并将其与其余代码集成。