एंबेडेड भाषाएँ: क्यों लुआ?

यह सामग्री उन रिपोर्टों के आधार पर प्रकाशनों की एक श्रृंखला जारी रखती है जो हमने पिछले साल दिसंबर में गेम्स गैदरिंग 2017 सम्मेलन में किए थे। एक रिपोर्ट में , एक एम्बेडेड स्क्रिप्टिंग भाषा चुनने का विषय उठाया गया था।

स्क्रिप्टिंग भाषाओं की क्या और क्यों जरूरत है

जैसा कि हमारे ब्लॉग की पिछली पोस्ट में पहले ही उल्लेख किया गया है, हमारी कंपनी ने अपना इंजन लिखा है। आज हम इस बारे में बात करेंगे कि इस इंजन के लिए एक स्क्रिप्टिंग भाषा का चयन करते समय हमें क्या निर्देशित किया गया था।

भाषाओं की स्क्रिप्टिंग की आवश्यकता क्यों है? जैसा कि कहा जाता है, "गेमिंग उद्योग में कोई जटिल समस्याएं नहीं हैं, जटिल समाधानों की मांग करने की कोई आवश्यकता नहीं है । " अनुभवी (और महंगी!) प्रोग्रामर के अलावा, जो जटिल समस्याओं को हल करते हैं, हमें लोगों (कई लोगों!) की आवश्यकता होती है, जो कहते हैं, quests में लगे रहेंगे। और, ईमानदार होने के लिए, हम चाहेंगे कि ये प्रोग्रामर इतने महंगे न हों, और आदर्श रूप से प्रोग्रामर बिल्कुल नहीं, बल्कि सीधे गेम डिजाइनर और स्क्रिप्ट राइटर हों।

इस प्रकार, प्रोग्रामर द्वारा भारी तोपखाने को शामिल किए बिना, सरल, लेकिन अभी भी तर्क का वर्णन करने के लिए एक उपकरण की आवश्यकता है। हम निष्कर्ष निकालते हैं - हमारे लिए एक स्क्रिप्टिंग भाषा क्या है? यह एक उपकरण है जो खेल के विकास को तेज और सस्ता बना देगा।
सवाल तुरंत उठता है, हम सिर्फ एक्सएमएल जैसी चीज का उपयोग क्यों नहीं करते हैं? तथ्य यह है कि हमारे उद्देश्यों के लिए हमें अक्सर नियंत्रण संरचनाओं - ब्रांचिंग और लूप्स की आवश्यकता होती है, जबकि एक्सएमएल एक घोषणात्मक विवरण है।

स्क्रिप्टिंग भाषाओं का एक और फायदा यह है कि किसी प्रोजेक्ट की स्क्रिप्ट्स कोड या संसाधन हो सकती हैं। और, तदनुसार, गेम के स्क्रिप्ट भाग को न केवल कोड के साथ अपडेट किया जा सकता है, अर्थात, एप्लिकेशन स्टोर के तंत्र के माध्यम से नियमित अपडेट के दौरान। लेकिन संसाधनों के साथ भी - यानी, ग्राफिक और अन्य सामग्रियों के साथ सीडीएन का उपयोग करके।

बिल्कुल सही स्क्रिप्टिंग भाषा आवश्यकताएँ

हम एक आदर्श स्क्रिप्टिंग भाषा के लिए आवश्यकताओं को तैयार करते हैं।

• गतिशील। हमारी समझ में, एक आदर्श पटकथा भाषा गतिशील होनी चाहिए।
• लोकप्रियता। किसी भाषा की लोकप्रियता से हमारा आशय स्टैकऑवरफ्लो जैसे विशेष संसाधनों पर प्रश्नों का उत्तर देने के लिए पर्याप्त रूप से तैयार बड़े समुदाय की उपस्थिति से है।
• कोमल सीखने की अवस्था। हम अपेक्षाकृत अधिक बोलने वाले, व्यावहारिक रूप से किसी भी व्यक्ति को लेना चाहते हैं, और जल्दी से उसे एक स्तर पर प्रशिक्षित करते हैं जो इस व्यक्ति को हमारे कार्यों पर उत्पादकता से काम करने की अनुमति देगा।
• पर्याप्त अवसर। भाषा शक्तिशाली होनी चाहिए और इसमें पर्याप्त विशेषताएं होनी चाहिए, यह विभिन्न प्रोग्रामिंग प्रतिमानों का समर्थन करना चाहिए। एक पेशेवर प्रोग्रामर जिसे इस तरह की भाषा में लिखने की पेशकश की जाती है, वह आराम और खुशी के साथ ऐसा करने में सक्षम होगा।
• उच्च प्रदर्शन। प्रदर्शन गेमिंग उद्योग के कोने में से एक है।
• बड़ी संख्या में पुस्तकालय। बहुत बार, हमें सामना करने वाले कार्यों को हल करने के दौरान, हम एक मौलिक रूप से नया कोड नहीं बनाते हैं, लेकिन किसी और के द्वारा लिखे गए का उपयोग करें। अधिक स्थिर, अच्छी तरह से समर्थित पुस्तकालय हम एक निश्चित भाषा का उपयोग कर उपयोग कर सकते हैं, बेहतर।
• एम्बेड करने में आसान। हम एम्बेडेड भाषाओं के बारे में बात कर रहे हैं, इसलिए जब एक स्क्रिप्टिंग भाषा चुनते हैं, तो इसे एम्बेड करने की क्षमता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

आइए हम कुछ लोकप्रिय प्रोग्रामिंग भाषाओं का विश्लेषण करें जो इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए स्क्रिप्ट के रूप में उपयोग की जाती हैं।

अजगर

पायथन एक गतिशील भाषा है जो बहुत लोकप्रिय है। यह एक काफी कोमल सीखने की अवस्था की विशेषता है, यह सीखने के लिए काफी सरल है। हालांकि, इसे ठीक से अध्ययन करना इतना आसान नहीं होना चाहिए। नतीजतन, अच्छे पायथन प्रोग्रामर दुर्लभ और महंगे हैं। यह गेम लॉजिक को विकसित करने की लागत को तेज करने और कम करने की हमारी इच्छा का विरोध करता है।

पायथन में शानदार विशेषताएं और अच्छे प्रदर्शन हैं। इसकी समस्या एक असंगत पुस्तकालय प्रणाली है। उनकी एक और समस्या, जो हमारे लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, वह यह है कि वह वास्तव में एक एम्बेडेड भाषा नहीं है। यह एक ऐसी भाषा है जिसमें से C या C ++ में लिखी गई लाइब्रेरी को कॉल करना सुविधाजनक है।

पायथन एम्बेडिंग क्षमताओं के बारे में, हम कह सकते हैं कि, उदाहरण के लिए, माया है, जहां पायथन का उपयोग किया जाता है। लेकिन जो कोई अंदर से माया के लिए अजगर प्लगइन्स को देखा, वह हमारे साथ सहमत होगा कि वे बहुत अच्छे नहीं लगते हैं।

नतीजतन, हम कह सकते हैं कि पायथन, अपनी सारी ताकत के लिए, हमें शोभा नहीं देता। अब जावास्क्रिप्ट पर विचार करें।

जावास्क्रिप्ट

जावास्क्रिप्ट अतिशयोक्ति के बिना, एक महान भाषा है जो सचमुच दुनिया भर में ले गई है।

जावास्क्रिप्ट एक लोकप्रिय गतिशील भाषा है, जिसमें एक कोमल सीखने की अवस्था है, जिसमें समृद्ध विशेषताएं, अच्छा प्रदर्शन और पुस्तकालयों का एक व्यापक सेट है।

यदि हमें गेम इंजन बनाने के लिए भाषा दुभाषिया की आवश्यकता है, तो हम ऐसे कई दुभाषियों को खोज सकते हैं। वास्तव में, आपको ऐसी दो परियोजनाओं - V8 और WebKit में से चुनना होगा। दोनों कि और दूसरे के बड़े आकार हैं। नतीजतन, अगर हम बोर्ड गेम के बारे में बात कर रहे हैं, तो हम एक मौका ले सकते हैं और गेम में पूरे इंटरप्रेटर को शामिल कर सकते हैं, लेकिन मोबाइल गेम्स के मामले में यह विकल्प हमें शोभा नहीं देता।

सोशलक्वांटम का अपना स्वयं का जावास्क्रिप्ट दुभाषिया है, जो 98% परीक्षण पास करता है, हम इस परियोजना को खुले स्रोत की श्रेणी में स्थानांतरित करने की योजना बना रहे हैं।

नतीजतन, यह पता चलता है कि जावास्क्रिप्ट एक एम्बेडेड भाषा की भूमिका के लिए एक मजबूत उम्मीदवार की तरह दिखता है, लेकिन यह हमारे लिए भी उपयुक्त नहीं है।

Haxe

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि जब जावास्क्रिप्ट के बारे में बात होती है, तो अगले लोग आमतौर पर हेक्स को याद करते हैं। लेकिन, वास्तव में, इस भाषा को एक एम्बेडेड भाषा के रूप में उपयोग करने की संभावना के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि हेक्स, वास्तव में, अन्य भाषाओं के लिए ट्रांस-कंपाइलर के रूप में इतनी भाषा नहीं है। और यह वह नहीं है जो हमें चाहिए।

शायद हम एक्शनस्क्रिप्ट या किसी अन्य स्क्रिप्टिंग भाषा से संतुष्ट हैं?

ActionScript

यदि हम उपरोक्त आवश्यकताओं के अनुपालन के लिए एक्शनस्क्रिप्ट का औपचारिक रूप से विश्लेषण करते हैं, तो ऐसा लग सकता है कि आदर्श स्क्रिप्टिंग भाषा मिल गई है। इसके पक्ष में गतिशील प्रकृति, लोकप्रियता, अध्ययन में आसानी, अच्छी विशेषताएं, प्रदर्शन, पुस्तकालयों की उपलब्धता, एम्बेड करने में आसानी। गेमिंग उद्योग में इस भाषा को प्यार और याद किया जाता है, यह बहुत बड़ी संख्या में अद्भुत फ़्लैश-गेम्स लिखा जाता है। एक्शनस्क्रिप्ट के साथ मुख्य समस्या यह है कि यह भाषा लगभग मर चुकी है। इसलिए, वह हमें शोभा नहीं देता।

एंजेलस्क्रिप्ट, गिलहरी और अन्य

ActionScript के अलावा, कई स्क्रिप्टिंग भाषाएँ हैं जैसे AngelScript, Squirrel और अन्य। उनमें से आप उन लोगों को ढूंढ सकते हैं, जो औपचारिक रूप से, हमारी आवश्यकताओं को लगभग पूरी तरह से संतुष्ट करते हैं, लेकिन आमतौर पर ये ऐसी भाषाएं हैं जो उनके डेवलपर से जुड़ी हुई हैं, उनकी कुछ पुरानी समस्याएं हैं जो वर्षों से ठीक नहीं हुई हैं। सबसे अधिक संभावना है, वे बहुत लोकप्रिय नहीं हैं, वे अच्छी तरह से प्रलेखित नहीं हैं, उन पर कुछ प्रशिक्षण सामग्री हैं, उनके पास बहुत बड़े समुदाय नहीं हैं। इस स्थिति के परिणामों में से एक तथ्य यह है कि उनका अध्ययन करना मुश्किल है - यदि केवल इसलिए कि यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है - वे क्या हैं और वे कैसे काम करते हैं।

जैसा कि आप देख सकते हैं, हमें अभी तक आदर्श एम्बेडेड भाषा नहीं मिली है। यदि आप अपनी भाषा बनाते हैं तो क्या होगा?

अपनी खुद की भाषा बनाएं

यह संभव है कि कंपनी के भीतर विकसित की गई भाषा आदर्श रूप से अपनी आवश्यकताओं के अनुकूल होगी और सीखना आसान होगा। लेकिन, सबसे अधिक संभावना है, ऐसी भाषा लोकप्रिय नहीं होगी। ऐसी भाषा में या तो पुस्तकालयों की न्यूनतम संख्या होगी, या वे बिल्कुल भी मौजूद नहीं होंगे। इसके अलावा, यह विश्वास करना मुश्किल है कि आधुनिक परिस्थितियों में कुछ ऐसा बनाना संभव है जो बेहतर काम करेगा, जिसमें अधिक उत्पादकता होगी और बाजार पर पहले से मौजूद चीज़ों की तुलना में इसे एकीकृत करना आसान होगा।

ऐसी कंपनियां हैं जो अपनी भाषाओं का विकास और उपयोग करती हैं, उनमें से गेम के सफल खिलाड़ी हैं, लेकिन सबसे अधिक संभावना है कि यह एक अच्छा विचार नहीं है।

मौजूदा प्रोग्रामिंग भाषाओं की जांच करने के बाद, जो दावा करती हैं कि हम एम्बेडेड हैं और अपनी भाषा विकसित करने के विचार पर चर्चा करते हैं, चलो Lua पर चलते हैं।

लुआ वह एम्बेडेड भाषा है जिसे हमने चुना है

लुआ एक गतिशील भाषा है। यह काफी लोकप्रिय है, एक बड़ा समुदाय इसके आसपास विकसित हुआ है, खासकर खेल विकास के क्षेत्र में। इसमें बहुत ही सौम्य सीखने की अवस्था है। उदाहरण के लिए, हमारी कंपनी में, ऑटोटेस के लिए स्क्रिप्ट लूआ में लिखी जाती है। ऑटोटेस्ट के लिए एक मानक परिचयात्मक पाठ्यक्रम में लगभग दो घंटे लगते हैं, जिसके बाद एक व्यक्ति इस भाषा का उपयोग करने में सक्षम होता है। वहीं, लुआ एक बहु-प्रतिमान भाषा है। यह प्रोग्रामिंग और OOP की एक कार्यात्मक शैली का समर्थन करता है। नतीजतन, यह न केवल कुछ सरल कार्यों को हल करने के लिए उपयुक्त है, बल्कि अधिक गंभीर मामलों के लिए भी है जो पेशेवर प्रोग्रामर करते हैं।

लुआ का प्रदर्शन अच्छा है और इसमें कुछ पुस्तकालय हैं। जावास्क्रिप्ट के रूप में ज्यादा नहीं है, लेकिन, फिर भी, LuaForge वेबसाइट पर आपको लगभग कुछ भी मिल सकता है जिसकी आपको आवश्यकता हो सकती है। और अंत में, लुआ को एम्बेड करना बहुत आसान है, इसके अलावा, इसे एक एम्बेडेड भाषा के रूप में उपयोग करने के लिए बनाया गया था।

उदाहरण के लिए, यहाँ हमारा JetBrains IDE CLION कार्यक्षेत्र कैसा दिखता है। यहां आप लूआ के लिए हमारे द्वारा बनाए गए स्वत: पूर्ण तंत्र को देख सकते हैं, जिसे हम खुला स्रोत बनाने की योजना बनाते हैं। हम ओपन सोर्स डिबगर बनाने जा रहे हैं।



काम करने का माहौल

हमने लुआ को चुना, लेकिन जब इसे एक एम्बेड करने योग्य स्क्रिप्टिंग भाषा के रूप में उपयोग करने की बात आती है, तो आप आमतौर पर उन्हीं आपत्तियों के बारे में जानते हैं, जिन पर अब हम विचार करेंगे।

लुआ का उपयोग करने पर आपत्ति

Lua C के लिए है, C ++ के लिए नहीं

कोई यह तर्क नहीं देता है कि लुआ एक महान एम्बेड करने वाली भाषा है। मुख्य बात यह है कि वे इसे एक ऋण मानते हैं कि यह सी भाषा के साथ उपयोग के लिए बनाया गया था, न कि सी ++। इस वजह से, जब Lua में कुछ चीज़ों को लागू करने की कोशिश की जाती है जो C ++ में होती है और C में नहीं, हम समस्याओं में भाग लेते हैं। हालाँकि, यहाँ एक व्यक्ति को यह समझना चाहिए कि इन समस्याओं का समाधान बहुत सुंदर लोगों द्वारा किया गया था। L ++ को C ++ में एम्बेड करने की समस्याओं को हल करने वाले उपकरणों में प्रोजेक्ट हैं, जैसे कि Luabind, Luabridge, toLua ++, SQLuaHost। यह पूरी सूची नहीं है। उनके पास अलग-अलग फायदे और नुकसान हैं, लेकिन, फिर भी, सबसे अधिक संभावना है, आपको जो कुछ भी ज़रूरत है वह इन समाधानों में से एक में पहले से ही लागू हो सकता है।

उदाहरण के लिए, SQLuaHost पर विचार करें। यह एक बाइंडिंग है जो सोशलक्वांटम के अंदर बनाई गई है, और जिसे ओपन सोर्स बनाने की योजना है। यह निर्णय हमारी दृष्टि का प्रतिनिधित्व करता है कि कैसे लुआ को बांधना चाहिए। इसलिए, यह बहुत संभव है कि यदि आपको मौजूदा बाइंडरों में जो चाहिए वह नहीं मिला, तो आप इसे SQLuaHost में पाएंगे।

लुआ धीमी है

हम अक्सर इस राय पर आते हैं कि लुआ बहुत धीमी भाषा है। सबसे पहले, यह ऐसा नहीं है। लुआ एक खड़ी मशीन है, और वास्तव में वहाँ धीमा करने के लिए कुछ भी नहीं है। इसके अलावा, हमें यह समझना चाहिए कि स्क्रिप्टिंग भाषा में हम आमतौर पर गेम लॉजिक, बिजनेस लॉजिक और कुछ भारी चीजें नहीं देते हैं। नतीजतन, अगर लुआ स्क्रिप्ट खेल को धीमा करने का कारण बनती है, तो समस्या उप-अपनाने के बंधन या कुछ भाषा सुविधाओं के अनुचित उपयोग में हो सकती है। उदाहरण के लिए, हमने सिंथेटिक परीक्षण किए, जिस पर लुओजिट मोनो से तेज है। इसी समय, कोई भी ऐसे गैर-इष्टतम कोड के बारे में लिखने की जहमत नहीं उठाता है:

function myGame:onUpdate()    local tex = Texture::new(name)    self.background:setTexture(tex) end 

यहां, प्रत्येक गेम टिक में, एक नई बनावट बनाई जाती है और पृष्ठभूमि के रूप में सेट की जाती है। बेशक, ऐसा डिज़ाइन विशेष रूप से तेजी से काम नहीं करेगा, लेकिन कोई भी ऐसी चीजें लिखने के लिए परेशान नहीं करता है।

लुआ केवल छोटी परियोजनाओं के लिए उपयुक्त है।

अगली आपत्ति यह है कि लूआ कुछ छोटी चीजों को लिखने के लिए बनाया गया है और इस भाषा में कुछ बड़ा नहीं लिखा जा सकता है। एक तरफ यह सच है। लेकिन यह भाषा अत्यधिक मॉड्यूलर है। और कई छोटे ब्लॉकों से आप काफी बड़े और जटिल सिस्टम बना सकते हैं। और अगर आपको याद है कि मल्टीराडीग्मेंस और ओओपी के बारे में पहले से ही क्या कहा गया है, तो यह पता चला है कि ओओपी डेवलपर को छोटे मॉड्यूल बनाने के लिए धकेलता है जिसका उपयोग बड़े और जटिल ढांचे बनाने के लिए किया जा सकता है।

इसके अलावा, अक्सर लुआ पर कुछ छोटे मॉड्यूल जल्दी से लिखे जाते हैं, और गेमिंग उद्योग में "तेज" का अर्थ है "सस्ता"।

लुआ के खिलाफ अन्य तर्क

लुआ की आलोचना करते हुए, वे कहते हैं कि भाषा प्राचीन है, कि यह, जैसा कि वे कहते हैं, "आउट ऑफ द बॉक्स" ओओपी का समर्थन नहीं करता है, कि इसकी तालिकाओं में तत्वों की संख्या 0 से शुरू नहीं होती है, क्योंकि कोई भी सभ्य भाषा से उम्मीद करेगा, लेकिन साथ 1।


वे कहते हैं कि इसका माइनस यह है कि इसमें एक टर्नरी ऑपरेटर नहीं है। वास्तव में, लुआ के खिलाफ इस तरह के बहुत सारे तर्क हैं, लेकिन हम उन पर चर्चा नहीं करेंगे, क्योंकि हम मानते हैं कि वे, अधिकांश भाग के लिए, डेवलपर्स की आदतों और व्यक्तिगत प्राथमिकताओं से संबंधित हैं।

परिणाम

संक्षेप में देना। यदि आपका काम कम से कम प्रयास के साथ एक एम्बेडेड भाषा प्राप्त करना है, तो लूआ लें। उसी समय, यदि आपके पास अपनी भाषा या अपनी खुद की बाइंडिंग विकसित करने का समय और संसाधन हैं - फिर से - लुआ पर ध्यान दें। हम पहले और दूसरे दोनों मामलों में लुआ की सिफारिश क्यों करते हैं?

पहले मामले में, लुआ का चयन करते हुए, आप एक ऐसी भाषा चुनेंगे जो एम्बेड करना और उपयोग करना बहुत आसान है। इस भाषा पर इसके लेखक द्वारा लिखी गई एक ट्यूटोरियल है । केवल इसलिए कोई अन्य किताबें नहीं हैं क्योंकि पहला व्यक्ति आपको लुआ के बारे में जानने के लिए पूरी तरह से सब कुछ बताता है, और इसके बारे में बताने के लिए और कुछ नहीं है। लुआ एक आदर्श या दुनिया में सबसे व्यापक भाषा नहीं है, लेकिन, मानदंड के योग से, यह निश्चित रूप से एम्बेड करने के लिए सबसे अच्छी भाषाओं में से एक है। वह अभी हमारे पास सबसे अच्छा है। इसके अलावा, लूआ के लिए कई मानक उपकरण हैं जो इसका उपयोग करने वालों के जीवन को सरल बनाते हैं।

दूसरे मामले में, यदि आपके पास उपकरण विकसित करने के लिए संसाधन हैं, तो लूआ को चुनना वास्तव में इन संसाधनों को खर्च कर सकता है, क्योंकि लुआ, खेल विकास के माहौल में इसकी लोकप्रियता के बावजूद, भाषा को बहुत कम आंका जाता है। नतीजतन, आपके पास अवसर होगा, लुआ को एक आधार के रूप में लेते हुए, अपनी आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए और ठीक उसी तरह से प्राप्त करें जिसकी आपको आवश्यकता है।