A-tit indd

Машинный код виртуально
Посмотрите на нашу игру. Когда мы ее запускаем, ком-
пьютер пользователя в процессе ее выполнения не вы-
числяет множество грамматических деревьев С++. 
Вместо этого, мы заранее компилируем игру в машин-
ный код, который выполняется в CPU. В чем же особен-
ность машинного кода?
Язык программирования 
Ruby работал так 
на протяжении 15 лет. 
Только в версии 1.9 его 
разработчики перешли 
к использованию байт-
кода, который описыва-
ется в этой главе. Смо-
трите, сколько времени 
я вам экономлю!
Если вы захотите пере-
считать самостоятельно, 
не забудьте учесть ука-
затели на виртуальные 
таблицы.
Более подробно о том, 
что такое кэш и как он 
влияет на производи-
тельность, в главе Ло-
кальность данных (Data 
Locality) (с. 343).

---

206
Байт-код (Bytecode) — 
Паттерны программирования игр
• Он компактный.
Это цельный непрерывный блок 
бинарных данных, ни один бит не уходит вхолостую.
• Он линеен
. Инструкции сгруппированы и выполня-
ются одна за другой. Нет прыжков по памяти (ну, 
до тех пор, пока вам не нужен поток управления).
• Он низкоуровневый
. Каждая инструкция выполняет 
одну относительно простую операцию, а сложное 
поведение получается путем их 
комбинации
.
• Он быстрый
. Как следствие из всего вышесказан-
ного (ладно, на самом деле он просто реализован 
на аппаратном уровне), машинный код выполняет-
ся со скоростью ветра.
Это звучит здорово, но мы не хотим превращать наши 
заклинания в настоящий машинный код. Предоставить 
пользователям машинный код, который игра будет вы-
полнять, — хм, попахивает проблемами. Нам нужно не-
что среднее между производительностью машинного кода 
и безопасностью паттерна Интерпретатор (Interpreter).
А не определить ли нам собственный 
виртуальный
машинный код? Для этого нам понадобится просто напи-
сать небольшой эмулятор внутри игры. Похожий на ма-
шинный код — компактный, линейный, относительно 
низкоуровневый, — он будет полностью обрабатываться 
игрой, так что мы сможем безопасно его изолировать.
Мы назовем наш маленький эмулятор 
виртуаль-
ной машиной
(сокращенно «ВМ»), а синтетический би-
нарный машинный код, который будет выполняться, —

байт-кодом
. Он достаточно гибкий и позволяет легко 
определять что-то как данные, но при этом он облада-
ет лучшей производительностью по сравнению с высо-
коуровневыми представлениями типа паттерна Интер-
претатор (Interpreter).
Моя цель до конца главы — показать вам, что задача 
оказывается вполне посильной, если ограничить функцио-
нальность. Даже если вы не будете использовать паттерн, 
то вы, по крайней мере, получите более глубокое понима-
ние Lua и других языков, где реализован данный подход.
Поэтому многие игро-
вые консоли и iOS 
не позволяют исполнять 
машинный код, загру-
женный или сгенериро-
ванный в процессе вы-
полнения. Но самые 
быстрые языки програм-
мирования делают 
именно так. В них 
встроена компиляция 
«на лету» (just-in-time —
JIT
), которая трансфор-
мирует язык в оптими-
зированный машинный 
код прямо по ходу вы-
полнения.
В кругах программистов 
«виртуальная машина» 
и «интерпретатор» яв-
ляются синонимами 
и считаются взаимоза-
меняемыми. Когда я ссы-
лаюсь на паттерн 
«Банды четырех», 
я пишу именно «пат-
терн».

---