SDL 開發實戰（二）：SDL 2.0 核心 API 解析

在上一篇文章 SDL 開發實戰（一）：SDL介紹及開發環境配置 中，我們配置好了SDL的開發環境，並成功運行了SDL的Hello World 代碼。但是可能大部分人還是讀不太明白具體Hello Wold的代碼的意義。下面我們來根據SDL的使用思路來講解一下SDL核心API，各位可以將此文結合上一篇文章，我們寫的HelloWorld代碼進行理解和思考。

基本的SDL的使用思路，基本分為三部分：初始化 ---> 循環渲染 ---> 銷毀釋放資源。

SDL 初始化相關方法 ：

• SDL_Init(): 初始化SDL
• SDL_CreateWindow(): 創建窗口（Window）
• SDL_CreateRenderer(): 基於窗口創建渲染器（Render）
• SDL_CreateTexture(): 創建紋理（Texture）

SDL 渲染數據相關方法：

• SDL_UpdateTexture(): 設置紋理的數據。 
• SDL_RenderCopy(): 紋理復制給渲染器。 
• SDL_RenderPresent(): 顯示。

SDL 銷毀釋放資源相關方法：

• SDL_DestroyTexture(tex) : 釋放紋理資源
• SDL_DestroyRenderer(ren) : 釋放渲染器
• SDL_DestroyWindow(win)  :  釋放窗口 
• SDL_Quit() :  關閉所有SDL子系統

下面我們就按照這個順序對核心的API進行講解。

一、初始化函數 SDL_Init() 

該初始化函數可以確定希望激活的子系統。函數原型如下：

int SDLCALL SDL_Init(Uint32 flags)

其中Uint32 flags參數為要啟動的子系統的flag值，具體可以傳入的內容如下：

• SDL_INIT_TIMER：定時器
• SDL_INIT_AUDIO：音頻
• SDL_INIT_VIDEO：視頻
• SDL_INIT_JOYSTICK：搖桿
• SDL_INIT_HAPTIC：觸摸屏
• SDL_INIT_GAMECONTROLLER：游戲控制器
• SDL_INIT_EVENTS：事件
• SDL_INIT_NOPARACHUTE：不捕獲關鍵信號（這個不理解）
• SDL_INIT_EVERYTHING：包含上述所有選項

SDL_Init() 的實現位於SDL.c中。定義如下：

int SDL_Init(Uint32 flags)  {
    return SDL_InitSubSystem(flags);
}

調用的代碼只有這一句，但是我們能很清楚的了解到，SDL_Init（Uint32 flags）所做的操作就是啟動SDL系統下指定的子系統。再結合我們上面的Hello World代碼，我們可以知道，我們要初始化的是Video子系統。

二、創建窗口 SDL_CreateWindow()

SDL_Window結構體定義了一個SDL2中的窗口。而SDL_CreateWindow()方法就是用於創建一個窗口。函數的原型如下：

SDL_Window * SDLCALL SDL_CreateWindow(const char *title, int x, int y, int w, int h, Uint32 flags);

下面解釋一下各個參數的含義：

• title ：窗口標題
• x ：窗口位置x坐標。也可以設置為SDL_WINDOWPOS_CENTERED或SDL_WINDOWPOS_UNDEFINED。
• y ：窗口位置y坐標。同上。
• w ：窗口的寬
• h ：窗口的高
• flags ：支持窗口的狀態屬性的標識。包括了窗口的是否最大化、最小化，能否調整邊界等等屬性。

 返回創建完成的窗口的ID。如果創建失敗則返回0。

結合我們Hello World代碼，可以知道，我們要展示的窗口的標題為 “Hello World”，窗口的坐標為x = 100, y = 100， 窗口的寬度為640，高度為480，窗口的狀態屬性為SDL_WINDOW_SHOWN，即展示窗口。

三、創建渲染器 SDL_CreateRenderer()

SDL中使用SDL_CreateRenderer()基於窗口創建渲染器。SDL_CreateRenderer()函數的原型如下：

SDL_Renderer * SDLCALL SDL_CreateRenderer(SDL_Window * window, int index, Uint32 flags);

下面解釋一下各個參數的含義：

• window ： 渲染的目標窗口。
• index ：打算初始化的渲染設備的索引。設置“-1”則初始化默認的渲染設備。
• flags ：支持以下值（位於SDL_RendererFlags定義中）SDL_RENDERER_SOFTWARE -> 使用軟件渲染；SDL_RENDERER_ACCELERATED -> 使用硬件加速；SDL_RENDERER_PRESENTVSYNC -> 和顯示器的刷新率同步

返回創建完成的渲染器的ID。如果創建失敗則返回NULL。

結合我們的HelloWorld代碼，可以知道，我們要渲染的目標窗口是第二節我們創建的窗口，索引值為默認的渲染設備，設置的渲染屬性為 “使用硬件加速 + 和選時期的刷新率同步”。

四、創建紋理 SDL_CreateTexture()

SDL使用SDL_CreateTexture()基於渲染器創建紋理。SDL_CreateTexture()函數的原型如下：

SDL_Texture * SDLCALL SDL_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer, Uint32 format, int access, int w, int h);

下面解釋一下各個參數的含義：

• renderer：目標渲染器。
• format ：紋理的格式。后面會詳述。
• access ：可以取以下值（定義位於SDL_TextureAccess中） SDL_TEXTUREACCESS_STATIC -> 變化極少 ;  SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING ：變化頻繁；
• w ：紋理的寬
• h ：紋理的高

這個函數創建成功則返回紋理的ID，失敗返回0。

五、更新紋理 SDL_UpdateTexture()

SDL使用SDL_UpdateTexture()更新紋理的像素數據。SDL_UpdateTexture()函數的原型如下：

int SDLCALL SDL_UpdateTexture(SDL_Texture * texture, const SDL_Rect * rect, const void *pixels, int pitch);

 

下面解釋一下各個參數的含義：

• texture：目標紋理。
• rect：更新像素的矩形區域。設置為NULL的時候更新整個區域。
• pixels：像素數據。
• pitch：一行像素數據的字節數。

這個函數更新紋理成功的話返回0，失敗的話返回-1。

六、復制紋理到渲染目標 SDL_RenderCopy()

SDL使用SDL_RenderCopy()將紋理數據復制給渲染目標。SDL_RenderCopy()函數的原型如下：

int SDLCALL SDL_RenderCopy(SDL_Renderer * renderer, SDL_Texture * texture, const SDL_Rect * srcrect, const SDL_Rect * dstrect);

 

下面解釋一下各個參數的含義：

• renderer：渲染目標。
• texture：輸入紋理。
• srcrect：選擇輸入紋理的一塊矩形區域作為輸入。設置為NULL的時候整個紋理作為輸入。
• dstrect：選擇渲染目標的一塊矩形區域作為輸出。設置為NULL的時候整個渲染目標作為輸出。

這個函數執行成功的話返回0，失敗的話返回-1。

七、顯示畫面 SDL_RenderPresent()

SDL使用SDL_RenderPresent()顯示畫面。SDL_RenderPresent()函數的原型如下：

void SDLCALL SDL_RenderPresent(SDL_Renderer * renderer);

其中參數 renderer 用於指定渲染器。

八、SDL 核心 API 使用流程

介紹完了SDL的核心API，將這些API串聯調用的流程步驟如下：

1. 初始化：SDL_Init()
2. 創建SDL_Window：SDL_CreateWindow()
3. 創建SDL_Render：SDL_CreateRenderer()
4. 創建SDL_Texture：SDL_CreateTexture()
5. 更新SDL_Texture：SDL_UpdateTexture()
6. 渲染SDL_Texture：SDL_RenderCopy()
7. 顯示：SDL_RenderPresent()
8. 返回步驟4繼續執行