游戏功能编程需求中 STL容器的运用

C++标准库的容器分为序列容器和关联容器。

序列容器简单的有vector，list，deque，复杂的还有配接器stack，queue，priority_queue。

关联容器简单的有set，map，复杂的有multiset，multimap，这都是基于RB-tree的，基于hashtable的也有hash-set，hash-map，hash-multiset，hash-multimap。

工做中不少容器并不经常使用，经常使用的无非这几个vector，list，set，map，queue。下面就简单总结一下这几个简单容器的适用需求（游戏功能逻辑方面的需求）。

 

1.vector

使用频率超高。一般咱们使用数组是由于有明确的上限。而使用vector是由于有可能扩展。

有明确上限的，好比月签到系统。只须要一个31长度的数组，由于一个月最多31天。

没有明确上限的，好比成就系统。成就系统里的杀怪成就，一开始需求多是10，100，1000，也就是杀怪10个，100个，1000个能够得到奖励。可是上线以后以为数值不合适，须要多一个2000的条目。这种就很是适合用vector。

更多的状况实际上是用数组和vector都行的。这种状况就须要编程者本身斟酌了。

看一个例子，等级礼包。如图：

 

咱们先枚举出奖励的的各类状态。

enum RoleLevelRewardState
{
    RLR_INVALID = 0,            //不可领取
    RLR_CAN_GET,                //可领取
    RLR_HAS_GET,                //已领取
};

咱们能够规定一个上限。这个上限是奖励的条目上限。若是策划需求改动了条目数量，好比加了一个100级的等级奖励，那咱们就须要改动MAX_ROLE_REWARD这个值。

固然通常状况下，最好是扩展，而不改动已经存在的。由于要兼顾老玩家，好比老玩家已经100级了，前面领取过50，70，90级的奖励。可是这时策划须要增长一个60级的奖励…这就比较乱。最好和策划商量兼容老玩家。

若是是增长一个120级的奖励，这天然就比较简单。

static const int MAX_ROLE_REWARD = 3;

定义咱们的数组：

int m_role_level_reward[MAX_ROLE_REWARD];

若是用vector，就是这样写：

std::vector<int> m_role_level_reward;

数组在构造函数里的初始化，或者重置清空一般是这样写：

memset(m_role_level_reward, 0, sizeof(m_role_level_reward));

vector初始化和清空就简单些：

m_role_level_reward.clear();

边界问题是咱们须要重视的，在引用数组或vector元素时，都用首先判断边界。

bool UpdateRoleRewardState(int index)
{
    if (index < 0 || index >= MAX_ROLE_REWARD) return false;
        
    m_role_reward[index] = 1; //改变内容
    return true;     
}

更多的不一样在于循环时：

for (int i = 0; i < MAX_ROLE_REWARD; ++i) // 数组

for (int i = 0; i < (int)m_role_level_reward.size() && i < MAX_ROLE_REWARD; ++i) // vector

(int)强转是由于.size()返回的是size_t类型，其实判断i < size已经足够，还要加上MAX_ROLE_REWARD是保证需求的数量限制和异常出现，较为稳妥。

固然vector用迭代器遍历更为标准。但下标遍历也是能够的。

 

2.list

有不少状况，需求可使用list，也可使用vector。其实只须要记得，若是需求须要随意在某个位置插入，随意删除某个位置的记录，改变总体顺序的就用list，其余均可以用vector。

list是个循环的双向链表，vector是连续空间。因此list能够随意在任何位置插入，随意删除某个位置的记录，而vector不行。vector的insert和erase代价都很大，会使得迭代器失效。 

一个典型的例子，记录玩家杀死大boss的记录表。

首先它的数量确定不肯定的，因此数组不适合。并且要求只记录最近的50条，新的记录显示在前面。这就很是适合用list了。

由于咱们确定会有一个逻辑是记录数大于50的时候，删掉最后1条记录。再把新的记录加到前面。

static const MAX_KILL_RECORD_NUM = 50;
if ((int)m_list.size() > MAX_KILL_RECORD_NUM)
{
    m_list.pop_back();
    //m_list.push_front();  //插入的数据结构略过
}

list能够任意的insert，erase，pop，push都是代价很小的。

咱们要遍历list，就不能像vector同样了。由于vector有[]操做，list没有。因此list须要用迭代器遍历。

 

3.map

map也是很经常使用的容器。与vector，list差异很大，它是一个关联容器。所谓关联容器就是有key和value对应。底层是红黑树(RB-Tree)实现的。

一般的使用场景是记录的数据有一个惟一的key做为索引的标志。好比结婚系统，夫妻的相关数据。

夫妻有关的数据结构好比是：

struct MarriageInfo
{
    char man_name[64];
    char woman_name[64];
    int man_role_id;
    int woman_role_id;
    int love_value; //恩爱值  
};

存在一个map里，key是夫妻俩的role_id组合。好比A的role_id是1000，B的role_id是1011，那么两人共同的夫妻数据key就是1000_1011，一个字符串类型。

std::map<string, MarriageInfo> m_marriage_data;

这个数据里有个惟一的key与其value对应。这种类型的数据一般用map合适。但其实你仔细想一想，用vector也能实现须要的功能。那样的话数据结构里加一项类型key的项就行。取决于编程者的风格。

struct MarriageInfo
{
    string marriage_key;
    char man_name[64];
    char woman_name[64];
    int man_role_id;
    int woman_role_id;
    int love_value; //恩爱值  
};
std::vector<MarriageInfo> m_marriage_data;

 map在引用元素以前能够用key作find操做，来判断。

bool UpdateMarriageData(string key)
{
    std::map<string, MarriageInfo>::iterator iter = m_marriage_data.find(key);
    if (iter == m_marriage_data.end()) return false;
    iter->second.love_value = 100;
    return true;
}

插入一个map元素，一般能够make_pair一下，而后insert。也有一种简单的写法，就是直接[]引用。

bool InsertMarriageData(string key, MarriageInfo marriage_info)
{
    std::map<string, MarriageInfo>::iterator iter = m_marriage_data.find(key);
    if (iter == m_marriage_data.end()) return false;
    m_marriage_data[key] = marriage_info;
    return true;
}

 

4.set

set是实际上是一种简单的map，它的value隐藏了，只显示key出来。set适用比较简单的需求。

好比记录玩家得到的物品奖励，已经得到过的物品不能再得到，物品id做为key。

std::set<ItemId> m_reward_record;

那么set和map的用法相似，是简化的map。取决于需求的复杂度。

 

5.queue

队列queue。queue实际上是一种适配器。底层是deque实现，屏蔽了deque的部分功能，封装成一个队列。队列是一个后进先出的结构。

有一类需求适合，就是匹配需求。就拿吃鸡来讲。首先进入的是一个等待副本。先进来的玩家进入排队。满100我的，队列就出去100我的，进入另一个副本。

匹配实际是一个复杂的功能需求，取决于匹配的条件是什么。吃鸡的需求多是满100个，送走100个。这100我的有什么等级限制啊，经验限制啊，小队限制啊，都是复杂的。

另外匹配仍是一个轮询过程。轮询的优化策略也有讲究，再也不展开。

可是毫无疑问queue队列很符合这类的需求。