为什么游戏引擎大多选择使用 C++ 而不是 C 开发？

2015-03-08知识

谢邀，根据知乎的风格，先问是不是，再问原因。

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首先，就游戏引擎来说，使用 C++ 开发的和使用 C 开发的，大致可以说是平分秋色，这大致有三方面的原因：

1. 历史原因

C 语言诞生比 C++ 早，C 语言诞生原因是因为 Unix 操作系统，而 Unix 操作系统的诞生原因则是由于「玩游戏需求」，以下来自 wiki 百科的 C 语言诞生历史：

1964 年，由美国通用电气公司和麻省理工学院发起了一个合资项目，该项目旨在开发一套能运行在 GE-645 等大型主机之上的多用户、多任务的分时操作系统，简称 MULTICS。
1965 年，贝尔实验室派出开发人员 KenThompson 等也加入了该项目，虽然项目期间发布了一些版本的 MULTICS 产品，但由于运行性能较差，1969 年该项目以失败告终。
由于 KenThompson 酷爱游戏及游戏编程，他在项目 MULTICS 期间编写了一款名叫「星际旅行」（Startravel)的游戏，并运行在该 MULTICS 系统上，但运行速度非常慢，且耗费昂贵。
1969 年 MULTICS 项目宣告失败后，KenThompson 没有放弃其游戏的梦想，他在贝尔实验室的库房中，找到一台闲置的 PDP-7 裸机，但由于缺少操作系统，无法在该 PDP-7 上运行其游戏。在 DennisRitchie 的帮助下，他使用汇编语言为该 PDP-7 编写了一个操作系统雏形，并把其游戏成功运行在了该操作系统之上。该操作系统体现出了很多优势，受 MULTICS 项目开发经验的启发， DennisRitchie 和 KenThompson 在该游戏操作系统雏形的基础上，进一步完善和开发新功能，最终于 1970 年开发出了一款新的多用户、多任务操作系统，称为 UNIX 操作系统。
也就是说，1969—1970 年，美国贝尔实验室的 KenThompson 和 DennisRitchie 等使用汇编语言编写了第一个版本的 UNIX 操作系统。
由于 UNIX 操作系统良好的性能，在其发布初期，就得到迅速的推广和应用。1973 年，KenThompson 和 DennisRitchie 在做系统内核移植开发时，感觉使用汇编语言很难实现。后来决定使用一种称为 BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage) 的语言进行开发，在开发过程中，他们在 BCPL 的基础上做了进一步的改进，推出了 B 语言（取 BCPL 第一个字母）。
后来发现使用 B 语言开发的 UNIX 内核，还是无法达到他们的预期要求，于是在 B 语言的基础上，做了进一步的改进，设计出了具有丰富的数据类型，并支持大量运算符的编程语言。改进后的语言较B语言有质的飞跃，取名为 C 语言，并使用 C 语言成功重新编写了 UNIX内核。
至此，使用 C 语言编写内核的 UNIX 版本已相当稳定，且具有良好的可移植性，为 UNIX 的进一步推广和普及奠定了坚实的基础，也展现了 C 语言与 UNIX 的完美结合及 C 语言在编写系统软件时得天独厚的优势。
由此可见，C 语言的起源与 UNIX 的改进是密不可分的，也体现了 C 语言在编写系统软件时的优势。

通过上文我们可以知道： C 语言诞生于 1969 年至 1973 年间，而 C++ 诞生于 20 世纪 80 年代。

比雅尼·斯特劳斯特鲁普博士在贝尔实验室工作期间发明并实现了C++。起初，这种语言被称作「C with classes」（「包含‘类’的 C 语言」），作为 C 语言的增强版出现。随后，C++不断增加新特性。虚函数（virtual function）、运算符重载（operator overloading）、多继承（multiple inheritance）、标准模板库（standard template library, STL）、异常处理（exception）、运行时类型信息（runtime type information）、名字空间（namespace）等概念逐渐纳入标准。1998年，国际标准组织（ISO）颁布了C++程序设计语言的第一个国际标准ISO/IEC 14882:1998，目前最新标准为 ISO/IEC 14882:2020。根据【C++编程思想】（Thinking in C++）一书，C++ 与 C 的代码执行效率往往相差在±5%之间。

那在有 C 语言而没有 C++ 的年代里，在这二者之间只能用 C 语言编写游戏引擎，同时也培养和沉淀了一大批精通 C 的高手，他们很多转到游戏行业，编写了很多游戏引擎。

2. 开发效率与性能问题

先说性能问题。

对于早期版本的 C++ 来说，确实可以看成 C with classes（今天的 C++ 版本已经不能简单这么认为了）。实现同样的功能，C 语言背后可以直接对应着直白的机器码，而对于 C++ 却不是，C++ 编译器为开发者的 C++ 代码插入了大量自己的代码。有人就说， C++ 相比较 C 语言的最本质的区别就是析构函数 （这句话请认真体会）。

那么如果对于一些追求性能的游戏引擎，肯定就不能接受 C++ 相比较 C 语言增加的性能损耗。例如，那个年代风靡一时的雷神（Quake III），你可以看看它的源码，源码下载地址：

链接: https:// pan.baidu.com/s/10fjHP2 EbuyjsF22dadvJKA 提取码: 6mkt

Quake III

关于雷神的开发故事，有一本叫【Doom 启示录】的书，这本书忠实详尽地讲述了两个玩家是如何走上游戏之路，如何制作出迄今为止影响力最大的游戏作品--DOOM和Quake，以及他们为何在最辉煌的时候分道扬镳。本书是国内第一部游戏领域的传记。与所有传记一样，不同的读者能从中得到不同的体验：或是那游戏制作的背景内幕、光环之中的趣闻轶事、年少创业的梦想豪情、奋斗途上的汗水艰辛，亦或是那成名之后的势易情迁，独辟蹊径的商业模式、天下为公的黑客精神、众说纷纭的暴力问题…

【Doom 启示录】高清版 pdf 下载地址：

链接: https:// pan.baidu.com/s/1Z5Q7qX 3hb_YmAMKf9epMXw 提取码: he5h

关于雷神的引擎的源码还流传着一个有趣的故事：

我一个同学在魔兽世界项目组做开发，他和我说，魔兽世界的源码也是使用 C 开发。

魔兽世界

其实不仅是游戏引擎，对于追求性能的软件项目，例如 Redis、Nginx 等，都优先使用 C，而不是 C++。

再说开发效率问题。

C++ 相比较 C，支持面向对象特性。严格来说，面向对象是一种思想，对于高手来说，使用 C 语言也能写出面向对象的代码来。但是对于普通人来说，C++ 很好地支持面向对象特性（支持 class 关键字），面向对象的基本思想是开发的代码要像现实生活一样，尽量把物事抽象成一个个对象类型，这样可以大大提高开发效率。对于大多数游戏引擎来说，相比较 C 语言，C++ 损耗的性能是可以接受的，使用 C++ 可以大幅度提高团队开发效率，因此会选择 C++。

例如，开源版本的魔兽世界代码（World of Warcraft）：

链接: https:// pan.baidu.com/s/1qbyPVN elNGmNMry1gLJwnw 提取码: rr72

大型联机对战游戏——英雄之刃（类似于腾讯的英雄联盟）均属于此类：

链接: https:// pan.baidu.com/s/1TgZTpq TwTgf2QEnfEpoyLg 提取码: gge3