Cocos2d-x 3.x基础学习：版本的一些变化

【Cocos2d-x v3.0 亮点】

• 使用 C++(C++11) 的特性取代了 Objective-C 的特性
• 优化了 Labels
• 优化了渲染器（比 v2.2 更快）
• 新的事件分发机制
• 物理引擎集成
• 新的 UI 对象
• 模板容器
• 使用 cocos2d::Map<> 替代了 CCDictionary
• 使用 cocos2d::Vector<> 替代了 CCArray
• 使用 cocos2d::Value 替代了 CCBool、CCFloat、CCDouble

1、C++11 特性

C++11 FAQ请查看这里。

1.1、新的关键字及语法

(1) nullptr

nullptr 是为了解决 NULL 的二义性问题，因为 NULL 实际上代表的是 0。示例代码如下：

void f(int); //#1
void f(char *);//#2

// C++03
f(0); // 二义性

// C++11
f(nullptr); // 无二义性，调用 f(char*)

(2) auto

auto 可以根据上下文自动进行类型推导。示例如下：

// v2.x
CCSprite *pSprite = CCSprite::create("HelloWorld.png");

// v3.x
auto pSprite = Sprite::create("HelloWorld.png");

(3) decltype

decltype 与 auto 相反，它用于从变量或表达式中获取类型。示例代码如下：

int x = 3;
decltype(x) y = x;

(4) override

当派生类重写基类的虚函数时，可在函数的声明中加上 override（非必须），这样能在编译时检测出对基类函数的错误重写。示例如下：

struct B {
virtual void f();
virtual void g() const;
void k(); // not virtual
};

struct D : B {
void f() override; // OK: overrides B::f()
void g() override; // error: wrong type
void k() override; // error: B::k() is not virtual
};

(5) final

final 可用来修饰基类的虚函数，表示该函数不可被派生类重写（即不能使用 override）。示例如下：

struct B {
virtual void f() const final; // do not override
virtual void g();
};

struct D : B {
void f() const; // error: D::f attempts to override final B::f
void g(); // OK
};

(6) 序列 for 循环

在 C++ 中，for 循环可以使用类似 Java 的简化形式，可用于遍历数组、容器、string 以及由 begin 和 end 函数定义的序列（即有迭代器的对象）。示例代码如下：

#include <iostream>
#include <map>

int main() {
std::map<std::string, int> m{{"a", 1}, {"b", 2}, {"c", 3}};
for (auto p : m) {
std::cout << p.first << ": " << p.second << std::endl;
}
return 0;
}

(7) lambda 表达式

lambda 表达式类似 JavaScript 中的闭包，它可以用于创建并定义匿名的函数对象，以简化编程工作。Lambda 语法为：[函数对象参数](操作符重载函数参数)->返回值类型{ 函数体 }。举例如下：

[](int a, int b) { return a > b; }

在 MenuItem 的回调函数中的运用示例：

auto closeItem = MenuItemImage::create(
"CloseNormal.png",
"CloseSelected.png",
[](Object* sender) {
Director::getInstance()->end(); // 直接在这里添加按钮要调用的代码
}
);

1.2 标准库 std::function 与 std::bind

• std::function：可以定义类似函数指针的类型。
• std::bind：可以方便地绑定类的成员函数。

这两个特性常在 Cocos2d-x 中的回调函数中使用：

• CallFunc 可以由 std::function 来创建。
• CallFuncN 可以由 std::function 来创建。
• CallFuncND 和 CallFuncO 已经被移除，它们可以类似地由 CallFuncN 和 CallFunc 来创建。
• MenuItem 支持 std::function 作为回调。

相关示例代码如下：

std::function<void(Touch*, Event*)> onTouchesBegan;
std::function<void(Touch*, Event*)> onTouchesMoved;
std::function<void(Touch*, Event*)> onTouchesEnded;
std::function<void(Touch*, Event*)> onTouchesCancelled;

// new callbacks based on C++11
#define CC_CALLBACK_0(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_1(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_2(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, ##__VA_ARGS__)
#define CC_CALLBACK_3(__selector__,__target__, ...) std::bind(&__selector__,__target__, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, ##__VA_ARGS__)

// v2.1 版本
CCMenuItemLabel *item = CCMenuItemLabel::create(label, this, menu_selector(MyClass::callback));

// v3.0 版本 (短版本)
auto item = MenuItemLabel::create(label, CC_CALLBACK_1(MyClass::callback, this));

// v3.0 版本 (长版本)
auto item = MenuItemLabel::create(label, std::bind(&MyClass::callback, this, std::placeholders::_1));

// v3.0 中你也可以使用 lambda 表达式或者其他函数对象
auto item = MenuItemLabel::create(label, [&](Object *sender) {
// do something. Item "sender" clicked
});

1.3 强类型枚举

以 k 开头的常量和枚举量，通常被定义为 int 或者简单的 enum 类型，现在已经被强类型枚举（enum class）所替代，这样有利于避免冲突和类型错误。新的格式示例如下：

// 示例代码待补充

2、去 OC 化

2.1 移除 "CC" 前缀以及 free functions

(1) 移除 C++ 类的 "CC" 前缀

相关示例代码待补充。

(2) free functions 的变更

• 对于绘图原语（drawing primitives）：
• 已经被添加到 DrawPrimitives 命名空间。
• 移除 cc 前缀。
• 对于 OpenGL 代理函数（gl proxy functions）：
• 已经被添加到 GL 命名空间。
• 移除 ccGL 前缀。

示例代码待补充。

2.2 使用 clone 替代 copy

clone() 方法返回了一份 autoreleased 版本的拷贝，而 copy() 不再被支持，若使用它，代码虽然可以编译，但运行时可能会崩溃。

2.3 单例类采用了 getInstance 和 destroyInstance

getInstance 替代了 shared***，destroyInstance 替代了 end***。示例代码待补充。

2.4 使用 Ref 代替了 Object

由于 Object 容易让人混淆，所以将其重命名为 Ref，同时移除了和引用计数无关的函数，之前所有继承于 Object 的类现在都改为继承于 Ref。

2.5 getters

Getters 现在使用了 get 前缀，并且在声明中也被标识为 const。示例如下：

// v2.1
virtual float getScale();

// v3.0
virtual float getScale() const;

2.6 POD 类型

接收 POD 类型作为参数的方法（比如：TexParams、Point、Size 等等）已经修改为传递成 const 型引用。示例如下：

// v2.1
void setTexParameters(ccTexParams* texParams);

// v3.0
void setTexParameters(const ccTexParams& texParams);

3、新的渲染器

3.1 自动批处理

自动批处理功能意味着渲染器将会把多次绘制调用打包为一次大的绘制调用（AKA batch）。组合绘制调用需要满足以下条件：

• 它仅工作在 QuadCommand 命令下（由 Sprite 和 ParticleSystem 对象使用）。
• QuadCommand 必须共享相同的材质 ID，即相同纹理 ID、相同 GLProgram、相同混合功能。
• QuadCommand 必须是连续的。

如果这些条件都满足，渲染器将会使用所有这些 QuadCommand 对象创建一个批处理（一次绘制调用）。如果你不熟悉 OpenGL 的使用，批处理对于游戏能否拥有流畅的运行速度非常重要，越少的批处理（绘制调用）越有利于游戏的表现力。

3.2 自动剔除

目前，自动剔除功能只在 Sprite 对象中实现。当 Sprite::draw() 被调用时，它会检查 Sprite 是否超出屏幕，如果是，则不会发送 QuadCommand 命令给渲染器，从而获得一些性能上的提升。

3.3 全局 Z 值

Node 增加了新的函数 setGlobalZOrder() / getGlobalZOrder()，setZOrder() / getZOrder() 被替代为 setLocalZOrder() / getLocalZOrder()。

globalZOrder 是一个 float 类型（不是 int）的参数，这个值在渲染器中用来给 RenderCommand 排序，较低的值拥有较高的优先级，即一个 globalZorder 为 -10 的节点会比一个 globalZOrder 为 10 的节点优先绘制。globalZOrder 为 0（默认值）的节点将会根据场景图（Scene Graph）顺序绘制。如果 globalZOrder 不变，Cocos2d-x v3.0 和 Cocos2d-x v2.2 行为一致。

globalZOrder() 和 localZOrder() 的区别如下：

• globalZOrder 用于渲染器中给“绘制命令”排序。
• localZOrder 用于父节点的子节点数组中给节点对象排序。

3.4 Sprite 和 SpriteBatchNode

在 v2.2 版本中，推荐的优化游戏方式是将 SpriteBatchNode 对象设置为 Sprite 对象的父节点。虽然使用 SpriteBatchNode 对象仍然是一种很好的优化游戏的方式，但它存在一定的限制：

• Sprite 对象的孩子只能是 Sprite（否则，Cocos2d-x 会触发断言）。
• 当 Sprite 父节点是 SpriteBatchNode 时，ParticleSystem 不能作为 Sprite 的子节点。
• 这将导致当 Sprite 父节点是 SpriteBatchNode 时，不能使用 ParallaxNode。
• 所有的 Sprite 对象必须共享相同的纹理 ID（否则，Cocos2d-x 会触发断言）。
• Sprite 对象使用 SpriteBatchNode 的混合函数和着色器。

虽然 v3.0 仍然支持 SpriteBatchNode（与之前版本拥有相同的特效和限制），但我们不鼓励使用它。相反，推荐直接使用 Sprite，不需要将它作为子节点添加到 SpriteBatchNode 中。为了让 v3.0 有更好的表现，你必须确保 Sprite 对象满足以下条件：

• 共享相同的纹理 ID（把它们放在一个 spritesheet 的纹理图集中，就像使用 SpriteBatchNode 一样）。
• 确保它们使用相同的着色器和混合函数（就像使用 SpriteBatchNode 一样）。

如果这么做，Sprite 将会像使用 SpriteBatchNode 一样快（在旧设备上大概慢了 10%，在新设备上基本上察觉不出）。v2.2 和 v3.0 最大的区别在于：

• Sprite 对象可以有不同的纹理 ID。
• Sprite 对象可以有不同种类的 Node 作为子节点，包括 ParticleSystem。
• Sprite 对象可以有不同的混合函数和不同的着色器。

但是如果你这么做，渲染器可能无法对它所有的子节点进行批处理（性能较低），不过游戏仍然可以正常运行，不会触发任何断言。总结如下：

• 保持将所有的精灵放在一张大的 spritesheet 中。
• 使用相同的混合函数（使用默认）。
• 使用相同的着色器（使用默认）。
• 不要将精灵添加到 SpriteBatchNode。

4、优化 LabelTTF / LabelBMFont / LabelAtlas

LabelTTF、LabelBMFont 和 LabelAtlas 将会被新的 Label 代替。新的 Label 带来的好处有：

• 统一了创建 LabelTTF、LabelBMFont 和 LabelAtlas 的 API。
• 使用 freetype 生成 labels 的纹理，保证了在不同平台下 labels 有相同的效果。
• 缓存纹理以提高性能。

5、新的事件分发机制

触摸事件、键盘事件、加速器事件和自定义事件等所有事件都由 EventDispatcher 分发，TouchDispatcher、KeypadDispatcher、KeyboardDispatcher、AccelerometerDispatcher 已被移除。EventDispatcher 的特性主要有：

• 事件的分发基于渲染顺序。
• 所有的事件都由 EventDispatcher 分发。
• 可以使用 EventDispatcher 来分发自定义事件。
• 可以注册一个 lambda 表达式作为回调函数。

6、物理引擎集成

在 v3.0 中，我们把基于 Chipmunk2D 的物理引擎集成到 Cocos2d-x 中，通过这些特性，你可以很容易创建基于物理效果的游戏，而不必去理解物理引擎。

7、其他 API 变更

7.1 ccTypes.h

在 ccType.h 中删除结构命名中的 "cc" 前缀，将全局函数移至静态成员函数，将全局常量移至静态成员常量。全局函数变更示例如下：

// in v2.1
ccColor3B color3B = ccc3(0, 0, 0);
ccc3BEqual(color3B, ccc3(1, 1, 1));
ccColor4B color4B = ccc4(0, 0, 0, 0);
ccColor4F color4F = ccc4f(0, 0, 0, 0);
color4F = ccc4FFromccc3B(color3B);
color4F = ccc4FFromccc4B(color4B);
ccc4FEqual(color4F, ccc4F(1, 1, 1, 1));
color4B = ccc4BFromccc4F(color4F);
color3B = ccWHITE;

// in v3.0
Color3B color3B = Color3B(0, 0, 0);
color3B.equals(Color3B(1, 1, 1));
Color4B color4B = Color4B(0, 0, 0, 0);
Color4F color4F = Color4F(0, 0, 0, 0);
color4F = Color4F(color3B);
color4F = Color4F(color4B);
color4F.equals(Color4F(1, 1, 1, 1));
color4B = Color4B(color4F);
color3B = Color3B::WHITE;

7.2 弃用的函数和全局变量

相关内容待补充。

8、新的数据结构

• cocos2d::Map<> 替代了 CCDictionary。
• cocos2d::Vector<> 替代了 CCArray。
• cocos2d::Value 替代了 CCBool、CCFloat、CCDouble。