在 Godot 中使用任何 C++ 库

Godot 已成为过去几年最流行的游戏引擎之一。它是免费的，在麻省理工学院许可证下开源，并且足够小，可以在几分钟内下载并开始使用。大多数 Godot 游戏都是用 GDScript 编写的，GDScript 是引擎自己的脚本语言。但迟早，许多项目需要一些已经作为 C 或 C++ 库存在的东西：模拟库、数据库、网络协议、机器学习运行时。 GDScript 无法调用本机代码，但 Godot 可以通过 GDExtension 加载它，而 godot-cpp （官方 C++ 绑定）可让您将该代码公开为常规引擎类。编写 C++ 代码是比较容易的部分。困难的部分是构建：godot-cpp 必须与您的 Godot 版本相匹配，并且您添加的每个库都必须针对您发布到的每个平台进行编译。在这篇文章中，我们将简要介绍 Godot，解释 C++ 扩展的工作原理，并展示如何使用 Conan 和 godot-cpp 10 将 C++ 库引入 Godot 游戏（现已在 ConanCenter 中提供）。作为示例，我们将使用 flecs（一个实体组件系统库）来模拟 Godot 场景内的 100,000 个粒子。下载视频 Godot 场景中用 flecs 模拟的 100,000 个粒子逃离鼠标光标 Godot 快速简介 Godot 是用于 2D 和 3D 游戏的通用引擎。 Godot 项目中的所有内容都是基于两个概念构建的： 节点是基本构建块。每个节点都有一个类型（ Sprite2D 、 Camera3D 、 AudioStreamPlayer 、 Timer …）、一组可以在 Inspector 中编辑的属性，以及引擎在游戏循环期间调用的回调，例如 _ready() 或 _process() 。场景是作为 .tscn 文件保存到磁盘的节点树。场景可以是一个角色、一个菜单或整个关卡，并且场景可以在其他场景中实例化。通常通过将脚本附加到节点来添加行为。 GDScript 是一种为引擎设计的类似 Python 的语言，它非常适合游戏逻辑，因为更改会立即显示，无需编译步骤。 Godot 对于 C++ 开发人员来说有趣的是，引擎本身是用 C++ 编写的，并且它可以加载用 C++ 编写的扩展而无需重新编译。来自这些扩展之一的类将成为常规引擎类：它显示在内置节点旁边的编辑器中，其属性位于检查器中，并且 GDScript 可以像任何其他节点一样使用它。下一节将解释这些扩展的工作原理。使用 C++ 扩展 Godot 有两种方法可以将 C++ 代码添加到 Godot： 引擎模块被编译到引擎本身中。他们可以完全访问内部结构，但您需要构建并发布您自己的 Godot 副本，包括每个平台的编辑器和导出模板。 GDExtension 在运行时将共享库（网络上的 .dll 、 .so 、 .dylib 或 .wasm ）加载到官方的、未经修改的 Godot 构建中。引擎通过稳定的 C 接口与库对话。 GDExtension 是大多数项目的推荐方法，也是当今许多流行插件的分​​发方式。由于直接使用 C 接口很冗长，Godot 团队维护了 godot-cpp，这是一个 C++ 库，它使用与引擎内部使用的 API 非常接近的 API 对其进行包装。它为每个引擎类提供一个 C++ 类，例如 Node2D 、 Sprite2D 或 Input 。您自己的类是从这些类派生的常规 C++ 代码。用 godot-cpp 编写的节点如下所示： #include namespace godot { class MyNode : public Node2D { GDCLASS ( MyNode , Node2D ) protected: static void _bind_methods () {} public: void _process ( double p_delta ) override { // 每帧运行 } }; } // 命名空间 godot 从版本 10.0 开始，单个 godot-cpp 版本适用于 4.3 及之后的任何 Godot 版本。您可以使用 api_version 构建选项选择一个，godot-cpp 会根据该版本的 API 生成其 C++ 类。为 Godot 4.3 构建的扩展也适用于较新的版本，但不适用于较旧的版本，因此您通常选择要支持的最旧的 Godot 版本。在构建任何东西之前，您还需要了解一个概念。 godot-cpp 是针对三个目标之一进行编译的，以加载库的 Godot 构建命名： template_debug ：默认值。通过 DEBUG_ENABLED 定义启用调试检查。该库由编辑器和调试导出加载。 template_release ：用于发布导出，删除了调试检查。 editor ：适用于仅由编辑器加载的库。 Godot 加载哪个库是在运行时由一个小的 .gdextension 文件决定的。它将功能标签映射到库路径。 debug 标记与编辑器和调试导出匹配，release 标记与发布导出匹配： [configuration] entry_symbol = "gdexample_library_init" Compatibility_minimum = "4.7" [libraries] macos.debug = "res://bin/libgdexample.template_debug.dylib" macos.release = "res://bin/libgdexample.template_release.dylib" linux.debug = “res://bin/libgdexample.template_debug.so”linux.release =“res://bin/libgdexample.templa