写这篇博客的目的是为了对game loop（游戏主循环）做一个全面的总结和介绍，包括它的定义，与之相关的专业术语（terminology），以及最重要的，对它的几种实现方式，从代码层次做一些介绍以及优缺点分析。 1.什么是Game Loop 对任何一个游戏开发者来说，game loop都应该不是一个陌生的概念。任何一款游戏都会有一个自己的game loop，它是整个游戏的核心，是游戏的心脏。具体什么是game loop，这是来自于Game Engine Architecture[2]上对于game loop的定义：game loop是对于一个游戏（或者一个游戏引擎）的所有子系统（subsystem）的周期性的更新。一个游戏会包含各种不同的子系统（比如渲染，物理，动画，AI等等），这些不同的子系统负责处理不同的游戏任务，game loop的实现方式就决定了这些子系统的任务执行的组织方式。而这些就决定了整个游戏的基础架构，同时也将决定game在不同的机器上将如何运行，在下面介绍game loop的不同实现方式时会对此有详细介绍。 game loop中所处理的逻辑和操作包罗万象，但一般可抽象为以下这几种模块： 处理输入：这些输入包括，来自于交互设备（键盘，鼠标，游戏控制器等等）的输入，来自于网络的输入； 系统更新（update）：（根据输入或者自发的）对各个子系统进行更新，以决定当前的游戏状态； 渲染（render）：对整个游戏场景进行渲染。 所以一个最最简单的game loop可以抽象为如下的这些伪代码： 2.相关术语 常常和渲染紧密相连的一个参数是FPS（frame per second），它指的是每秒显示设备在屏幕上进行绘制的频率。对于游戏来说，一般50－60的FPS是最优，最低也不要低于16帧[1]。游戏中还有一个容易被忽略的重要参数可以被称为游戏速度（game speed）[3]，它指的是游戏状态每秒被更新的次数，容易与FPS混淆。一个通俗的理解和区别它们的方式可以是，FPS是render函数被调用的频率，而game speed则是update函数被调用的频率。 游戏是对实时性（real-time）要求很高的系统，所以在game loop中，time是尤其重要的一个因素。这里需要说的是，游戏中会包含好几种不同的时间，这些时间有着各自的时间线（timeline），并且在游戏中发挥着各自不同的重要作用[2]。 系统的真实时间（real time）。真实时间一般在操作系统被定义为从过去某个固定时间点（比如常见的一个时间点被称之为Epoch, 是1970年1月1日的0:00:00， UTC时间）到当前点总共逝去的时间。 游戏时间（game time）。一般情况下，游戏时间等于系统时间。但在某些特殊情况下，游戏时间可以发挥不同的作用：比如在游戏暂停的时候，需要停止更新游戏时间；在游戏需要以慢速运行时，可以用比真实时间低的频率来更新游戏时间，这在我们需要进行一些游戏调试的时候，尤其有用。下面会介绍到，一个好的game loop结构，可以有助于游戏调试，这对开发人员来说是非常重要的。 局部时间线（local timeline）。不管是一个动画，还是一个音频或者视频片段，都会有一个局部时间线。通过将此局部时间线以不同的方式映射到全局的时间线，可以灵活的控制片段以特定的方式进行播放。[2] 帧时间（frame time）。两次帧循环之间所间隔的时间，具体可看本文章的3.2.1节。 3.Game Loop的实现方式 OK，介绍了这么多跟game loop相关的概念，接下来进入正题，game loop的各种实现方式大盘点。 有一点需要强调的是，game loop在单线程的游戏系统中是一种情况，而在多线程的系统中又是另一个不同的故事。多线程对于系统会引入异常的复杂性，关于这个，可以看我之前的一篇关于游戏引擎多线程的文章：http://www.bennychen.cn/2011/01/关于游戏引擎多线程的一些整理和思考/。相比来讲，单线程要简单很多，这篇文章里以下的一些game loop的实现方式也主要是针对在单线程环境中的。 在单线程环境中，game loop按照实现方式可以分为以下这几种类型： 基于帧的（frame-based）game loop 基于时间的（time-based）game loop 可变频率（variable-step）game [...]