游戏编程精粹学习 - 位数组/位锁

在《游戏编程精粹1》里的1.10处讲解了位数组的应用，原文意把位操作变为类似数组的形式，从而更加直观。

(注意C#中已经内置这种数据结构，叫做BitArray)

 

不过我联想到是否可以设计一个位锁的概念。

 

我遇到过这样一个问题，游戏中有一些模块的参数必须在所有使用者都结束后才可以被释放。

例如时间系统的暂停，当你在进行某些特殊任务时需要调用时间暂停，而在这个特殊任务的过程中播放了过场动画也会调用暂停。

所以当他们都结束使用了，暂停这个参数才会变为false。

类似的情况还有AI的开启和关闭等等。

 

2021/12/3补充：

后来学习到了德布莱英序列，可以不需要遍历就能知道mask里最近的那个1在哪，

于是对BitLock代码进行了修改。

2022/4/4补充：

有些情况不需要位锁，用类似信号量的处理思路直接使用时调Add()，使用完调Remove()。

有的情况需要位锁，如碰撞时记录OnTriggerEnter/Exit，需要知道有没有和某个对象碰撞过。

 

下面是支持32个使用者的位锁代码：

namespace Hont
{
    using System;
    using UnityEngine;

    public sealed class BitLock
    {
        public const uint kInvalidLock = 0u;

        private static readonly int[] kDeBruijnSequence =
        {
            0, 1, 28, 2, 29, 14, 24, 3, 30, 22, 20, 15, 25, 17, 4, 8,
            31, 27, 13, 23, 21, 19, 16, 7, 26, 12, 18, 6, 11, 5, 10, 9
        };

        private const int kLockedMAXValue = 32;

        private uint mBitMask;

        public bool IsLocked => mBitMask != 0;


        public BitLock()
        {
            mBitMask = 0;
        }

        /// <summary>
        /// 这个锁的句柄是否未分配
        /// </summary>
        public bool IsUnassignLock(uint handle)
        {
            return (mBitMask & handle) != handle;
        }

        /// <summary>
        /// 分配一个锁，并返回锁的句柄。若返回0则返回失败。
        /// </summary>
        public uint AssignLock()
        {
            uint invMask = ~mBitMask;
            if (invMask == 0) return 0;
            const uint kMagicNumber = 0x077CB531u;
            uint result = (uint) 1 << kDeBruijnSequence[((invMask & ((uint) -invMask)) * kMagicNumber) >> 27];
            mBitMask |= result;

            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 通过句柄放回一个锁。
        /// </summary>
        public void UnassignLock(uint handle)
        {
            mBitMask = mBitMask & (~ handle);
        }

        public void ReleasedAllLock()
        {
            mBitMask = 0;
        }
    }
}