Создание игры «Настольный теннис» (Creating a Ping-Pong Game with C#)

Сергей Александрович Евдокимов

Сейчас широкую популярность приобретают симуляторы спортивных игр – компьютерные игры, предназначенные для широкого круга пользователей. В такие игры играют от случая к случаю, мимоходом. Они не нуждаются в мощных компьютерах и, как правило, не имеют сложных правил. Многие подобные игры имеют также яркую привлекательную графику и минимум текста, что делает их популярными среди пользователей ПК.

РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Общие понятия про С Sharp

Высокоуровневое программирование¹ включает в себя языки программирования, которые разработанные для удобства и скорости использования программистами. C Sharp — это высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования. Часто, его рассматривают как средство для создания программ для платформы.NET Framework и. NET Core от компании Microsoft. C Sharp на этапах создания компанией Microsoft рассчитан для собственных целей и служб. Некоторые полагают, что Си Sharp — это просто версия языка С или C++, но это предположение не правдиво. Данных язык программирования создавался «с нуля». Рассмотрим преимущества и недостатки:

Таблица 2.1.1 — Плюсы и минусы С Sharp

Синтаксис языка чем-то похож на С и С++, Java. Он становится доступным по изучению самыми-самими новичками. С ним можно довольно хорошо разобраться с английским, и также начинать осваиваться с азами коддинга. Многие программеры C Sharp по сей день ассоциируют с платформой. NET Framework, и также ОС Windows.

Хоть и это — основное назначение, но под iOS и Android также на этом языке программирования очень успешно пишутся программы. Сегодня C# очень сильно развился, но преимущественно разработчиков, что специализировались на нем, не так и много. Поэтому, такой вариант очень подойдёт и для новичков, и для любителей, и также небольших предприятий. По сравнению со своими конкурентами C Sharp представляет варианты написания ПО из синтаксисом Си-подобным, что напоминает в общем целом и C++, и Java. Изначально он нужен был для WEB-разработки, как и JAVA. В неким круге C Sharp называют «улучшенной версией Java». У эти языков программирования синтаксические возможности на 75% схожи, 10% — это заимствование с С++, а еще около 5% — у VB, и ставшийся 10% — уникальные свойства, что были внедрены разработчиками. При этом, с помощью C#, составляющей ООП получает очень гибкие, большие, расширяемые и масштабируемые программы. Также наблюдают стремительное развитие. С каждой новой версией C Sharp получается большое количество полезных возможностей. Например — асинхронные методы, лямбды, динамическое связывание. По сравнению с другими способами создания ПО, С# «очень горячий» вариант, для которого немалый путь проделан. И начинающее и опытные программисты рассматриваю его, несмотря на устоявшийся стереотипы (относительно предназначения только для Software на ОС Windows).

Простота изучения С# превосходительная, так как имеет большое количество документации в доступе, и помогает разобраться с любыми проблемами. Язык С# с производительностью низкоуровневого языка, включает очень высокую продуктивность. А кроссплатформенность на С# пишется за 10$, и так по многим встраиваемым, десктопным и серверным платформам. Большинство популярных игровых движков поддерживаются на высокоуровневом языке программирования.

2.2 Объектно-ориентированное программирование (ООП)

Язык C# — объектно-ориентированный язык программирования, который позволяет разрабатывать на нём большие программные системы, с возможностью модульной заменой многократно используемого кода. В C# классы и объекты, а также их атрибуты и методы, являются базовыми инструментами для реализации ООП. Этот язык программирования был основан на компонентной архитектуре, реализуя современные механизмы для обеспечения безопасности кода.

Классическое определение — «способы моделирования настоящего мира». ‎ Можно предположить, что ООП делает код более простым и наглядным. С таким подходом можно построить сложные системы просто и эффективно, и всё благодаря тому, что предметная область разбита на объекты, каждый из которых связан с другими объектами.

Главное отличие между Объектно-ориентированное программированием и Процедурным программированием², то что процедурное программирование заключается в написании кода с или без подпрограмм. ООП использует язык программирования более хорошему программному коду и для получений высокого уровня написания огромных проектов и производительность. Похая взаимосвязь может возникать после несоблюдения трех главных принципов: полиморфизма, инкапсуляции и наследования.

Рисунок 2.2.1 — Основные принципы ООП

«Сущность» и «объект» в человеческой ежедневной жизни можно считать: самолёты, ПК, транспортные стредства, банковские счета. Все объекты обладают некоторыми параметрами и функциональностью. Объект, который представляется как завершенная функциональная единица, составляет все необходимые данные и полную функциональность, которая нужна для решений задач, и по которой он имеет назначение.

К примеру, рассмотрим такой объект как «велосипед». У него есть параметры (цвет, вес, стоимость) и поведение (мотоцикл может ехать, сигналить, потреблять топливо).

С вищеуказаного примера, можно считать, что Инкапсуляция — это сокрытие поведения объекта внутри него. Этому объекту «водитель» нет такой необходимости владеть инофрмацией о происходящем в объекте «мотоцикл», чтобы двуколёсный ехал. Это главный и ключевой принцип ООП.

Наследование. К примеру, возьмём объекты: «человек» и «водитель». У них есть что-то общее? Наследование даёт возможность выделить всё общее в один объект (в данном конкретном случае более общим — человек), а для водителя — определить как человека с дополнительными параметрами и поведением. Так как у водителя обязательно есть водительские права, а у человека их присудствие является не обязательным.

Полиморфизм считатется переопределением поведения.

К примеру, снова рассмотрим объекты «человек» и «водитель», но в этот раз добавим ещё один объект «пешеход». Объект «Человек» наделён способностью передвигаться, но как именно, это уже зависит от того, является он водителем, или пешеходом. Можно предположить, что у пешехода и водителя похожее поведение, но реализация по-разному: первый перемещается с помощью ног, второй — на машине.

Реализация методов ООП происходит с помощью интерфейсов, определяет список методов класса, но ничего не говорит об их реализации. В объекте допустимо реализовать несколько интерфейсов, а один и тот же интерфейс можно реализовать в разных классах.

Рисунок 2.2.2 — Общее представление об ООП

Объект представляет собой экземпляр определёного класса.

А класс — шаблон, в котором описаны: все параметры этого объекта, его методы. Учитывая то, что класс объекта «Воздушный шарик» определяется свойствами цвета, то экземпляр этого класса, можно создавать сколько угодно, и другие будут раскрашены в эти цвета.

Классы выстраиваются в витиеватые структуры. Поэтому, чем сама структура запутанней, тем утилита будет гибкой, и легче поддается с изменениями и внедрением новых видов функционала, но это не обязательно. Принципы ООП (наследование, полиморфизм, инкапсуляция) позволяют возможность для создания структур объектов еще эффектней, избавляя кодинг от дублирований и создают его интуитивно более допустимым, но это не всегда.

Для понимание принципа работы объектов нужно разобраться в сути мастерства ООП, и в умении создавать многоуровневую структуру по классам, оставляя программный код надежным, читаемым и гибким.

2.3 Алгоритмы и структуры данных

Алгоритм — это так называют последовательность действий, которые совершаются. Структуры данных имеют реализацию с помощью алгоритма, а вот алгоритмы — структуры данных. Алгоритмы и структуры данных — это инструменты, которыми уверенно пользуются начинающее разработчики, создавая утилиты. Если знать этот инструментарий, можно создавать большое количество того, что уже в базах кодинга, а также и с которыми не редко встречаемся. Кроме этого, похожие данные решают сложные задания. Это нужно иметь ввиду, и при ограничениях алгоритмов (теоретических), о при том, какими оптимизациями их есть возможность подвергнуть. По итогу, понять решение, в котором, с учётами всех нужных компромиссов, оказывается настолько хорошими, насколько это предоставляет возможность.

Алгоритмы и структуры данных (в C#):

— Связный список

Связный список (с англ. Linked List) представляет набор связанных узлов, каждый из которых хранит собственно данные и ссылку на следующий узел.

— Двусвязные списки

Двусвязный список — это структура данных, которая состоит из узлов, которые хранят полезные данные, указатели на предыдущий узел и следующий узел, каждый из которых содержит информационную часть (данные) и два указателя на соседние элементы (на следующий и предыдущий элементы). В пространстве имен. NET C# System. Collections. В случае, когда в списке нет элементов, оба они равны нулю. Если в списке один элемент, то оба указателя ссылаются на один и тот же элемент (соответственное, они равны).

— Стек на основе массива

Стек представляет собой структуру данных, которая работает по принципу LIFO (Last In First Out — «последний пришел — первый вышел»). Графически стек можно представить в виде столбика или стопки объектов:

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

1

Лидерами среди высокоуровневых языков программирования являются С#, С++, JavaScript, Php, Python.

2

Определённое возрождение процедурного подхода наблюдается в ряде сценарных языков (Tcl, Perl, Lua, Фортран, Кобол, Алгол, Бейсик, Си, ПЛ/1, Паскаль, Форт, языки командных оболочек), однако большинство из них являются мультипарадигменными.