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如何使用c++的fastcall调用来优化游戏call？

2023-06-22 18:00:36 深夜i -- --

C++ fastcall 优化游戏 call

游戏开发中，调用频繁的函数需要考虑优化其性能，尤其是对于需要实时响应的游戏来说。C++中，fastcall调用可以提高函数的调用效率，从而有助于优化游戏call。本文将介绍如何使用C++的fastcall调用来优化游戏call。

一、fastcall调用的原理

fastcall调用是一种调用约定，它要求将函数的前几个参数（通常是两个或三个）放在CPU寄存器中传递，而不是通过堆栈传递参数。这种方式可以减少参数传递时堆栈的使用，从而提高函数调用的效率。

二、使用fastcall调用的方法

1. 函数声明：在函数声明时使用__fastcall关键字，如下所示：


__fastcall void function(int a, int b, int c);

2. 函数实现：实现函数时需要将前几个参数尽量放在CPU寄存器中，可以使用__declspec(naked)和__asm关键字来实现。其中，__declspec(naked)告诉编译器不生成函数框架（如push ebp、mov ebp, esp等指令），而__asm关键字用于内联汇编语句。


__declspec(naked) void __fastcall function(int a, int b, int c)
{
  __asm
  {
    mov eax, [esp + 4] ; a
    mov ebx, [esp + 8] ; b
    mov ecx, [esp + 12]; c
    
    ; 函数体
    ...
  }
}

需要注意的是，使用fastcall调用时，需要控制参数的顺序和数量，使得前几个参数能够放入寄存器中传递。如果参数太多或者顺序不合适，性能反而会下降。

三、使用fastcall调用优化游戏call

在游戏开发中经常需要调用频繁的函数，如碰撞检测、渲染等。使用fastcall调用可以提高这些函数的调用效率，从而优化游戏性能。下面举一个简单的例子来说明：


// 假设这是一个碰撞检测函数，参数比较多
bool collisionCheck(Rect rect1, Rect rect2, Point pos1, Point pos2, float scale1, float scale2)
  // 碰撞检测算法
  ...
// 在游戏循环中频繁调用碰撞检测函数
while (gameRunning)
{
  bool collided = collisionCheck(rect1, rect2, pos1, pos2, scale1, scale2);
}

上述代码演示了一种常见的碰撞检测函数的调用方式。如果rect1、rect2、pos1、pos2等参数过多或者参数顺序不合适，那么这个函数可能会成为游戏中的性能瓶颈。使用fastcall调用可以优化这种情况：


// 碰撞检测函数声明，使用__fastcall关键字
__fastcall bool collisionCheck(Rect rect1, Rect rect2, Point pos1, Point pos2, float scale1, float scale2);
// 碰撞检测函数实现，使用__declspec(naked)和__asm关键字
__declspec(naked) bool __fastcall collisionCheck(Rect rect1, Rect rect2, Point pos1, Point pos2, float scale1, float scale2)
{
  __asm
  {
    ; 将前几个参数放入寄存器
    mov eax, [esp + 4] ; rect1
    mov ebx, [esp + 8] ; rect2
    mov ecx, [esp + 12]; pos1
    mov edx, [esp + 16]; pos2
    movss xmm0, [esp + 20]; scale1
    movss xmm1, [esp + 24]; scale2
    ; 碰撞检测算法
    ...
  }
}
// 在游戏循环中频繁调用碰撞检测函数
while (gameRunning)
{
  bool collided = collisionCheck(rect1, rect2, pos1, pos2, scale1, scale2);
}

使用fastcall调用后，参数rect1、rect2、pos1、pos2、scale1、scale2可以直接传递到寄存器中，不需要使用堆栈，从而提高了函数的调用效率。

四、总结

fastcall调用是一种提高函数调用效率的手段，能够在一定程度上优化游戏call。使用fastcall调用需要注意参数的数量和顺序，使得前几个参数能够放入寄存器中传递，从而提高函数的调用效率。在实际开发中，可以针对需要优化的函数使用fastcall调用来提高游戏性能。

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