游戏开发最佳编程语言全解析:从入门到3A大作

本文深入探讨游戏开发中最常用的编程语言,包括C++、C#、Java、JavaScript、Lua、Python和Rust,分析各自优缺点、适用场景及主流游戏引擎支持情况,为开发者提供全面的技术选型指南。

游戏开发最佳编程语言揭秘

关键要点

游戏开发的最佳编程语言取决于所创建游戏的类型和复杂程度。C++、C#、JavaScript、Lua、Python和Rust都是热门选择,每种语言都有其独特的优势和劣势。

  • Lua和Python非常适合初学者,因为它们易于学习、轻量级,是原型设计简单游戏或开发2D项目的理想选择
  • C++是复杂高性能游戏(如3D第一人称射击游戏和开放世界RPG)的首选语言,提供硬件优化控制,但学习曲线较陡峭
  • C#与Unity广泛结合使用,因其在功能和简单性之间的平衡而成为跨平台和独立游戏开发的绝佳选择
  • Rust是性能关键项目中C++的新兴替代方案,提供内存安全性和并发性而无垃圾收集器,正在成为游戏编程的新星
  • JavaScript因其浏览器兼容性而非常适合使用Phaser和PixiJS等引擎开发基于Web的游戏
  • Java具有平台独立性,在移动游戏开发(特别是Android)中仍然相关,但在速度和性能方面落后于C++和C#

什么是游戏开发?

游戏开发是设计、创建和编码游戏的过程。这个过程可以根据游戏类型和开发团队规模以多种方式完成。

游戏有多种不同类型:

  • 基于文本、2D、3D和实时游戏
  • 单人和多人游戏
  • 游戏可以专注于图形、叙事或游戏机制

关于游戏引擎

游戏引擎是为视频游戏开发者设计的软件开发环境。它提供了一个工作框架,可用于创建2D和3D游戏。引擎的选择通常取决于您熟悉的最佳游戏编程语言,因为不同的引擎支持不同的语言。

以下是现代游戏开发中最受欢迎的一些游戏引擎:

引擎 热门游戏 许可证 语言 备注
Unreal Engine 5 Fortnite, Matrix Awakens, Senua’s Saga: Hellblade II 专有 C++, Blueprint Visual AAA游戏的领先引擎;Nanite和Lumen技术
Unity Genshin Impact, Among Us, Hollow Knight 专有 C#, C++ 主导独立和移动游戏开发
Godot Brotato, Dome Keeper, Cruelty Squad 免费 C++, C#, GDScript 流行的开源引擎,轻量级且快速
CryEngine Hunt: Showdown, The Climb 专有 C++ 高保真图形,仍然相关
GameMaker Studio 2 Undertale, Hyper Light Drifter 专有 GML, C++ 最适合2D游戏开发
Cocos Creator 3.x Top War, AFK Arena 免费 C++, C#, JavaScript 完整的2D/3D工具,现代化的Cocos2d-x
Buildbox Color Switch, The Line Zen 专有 无需编码 适合初学者的拖放平台
Defold Pet Rescue Saga, Blossom Blast 免费 Lua 轻量级引擎,专注于移动/2D游戏
Phaser 3 Vampire Survivors, 基于Web的游戏 免费 JavaScript 浏览器游戏的领先HTML5引擎
Pygame 独立原型, 教育项目 免费 Python 非常适合学习游戏开发
Bevy (Rust) 新兴游戏/项目 免费 Rust 现代引擎;安全且高性能
Stride (Xenko) 原型项目, 小型3D游戏 免费 C# 开源3D引擎日益流行
LÖVE Mari0, Move or Die 免费 Lua 轻量级,适合业余项目
Solar2D (Corona SDK) 小型移动游戏 免费 Lua 对2D移动游戏创建仍然相关
LibGDX Ingress, Slay the Spire 免费 Java 适合Android和跨平台游戏
Panda3D Disney’s Toontown Online 免费 Python, C++ 较旧但仍可用于基于Python的游戏
Ren’Py 视觉小说(Doki Doki Literature Club!) 免费 Python 视觉小说的行业标准
RPG Maker MZ To the Moon, Corpse Party 专有 Ruby 专门用于RPG创建的工具
Amazon Lumberyard New World, Star Citizen 专有 C++, Lua 已过渡到Open 3D Engine (O3DE)
Twine 交互式故事 免费 JavaScript, HTML, CSS 非常适合基于文本的叙事

您还可以查看The Verge上D. M. Moore的"11个开始制作视频游戏的工具"。

游戏开发的最佳编程语言

这些游戏编程语言都是游戏开发者的热门选择,每种语言都有其优势和劣势。让我们详细看看每种最佳游戏开发语言:

1. C++

C++是一种很好的游戏开发编程语言,因为它快速高效。游戏开发者使用C++创建高性能游戏,并且它还有丰富的调试工具,这对游戏开发很重要。

作为编译语言,C++在计算机上运行之前被转换为机器代码。这使得C++程序比Python等解释语言运行得更快。C++还提供多种编程范式,如面向对象和数据驱动编程。

许多最受欢迎的引擎都支持C++,这意味着游戏开发者可以使用各种工具和库来创建游戏。

使用C++的热门游戏引擎:

  • Unreal Engine
  • CRYENGINE
  • Amazon Lumberyard

使用C++的缺点:

  • 难以学习
  • 是内存管理语言
  • 不是跨平台的*

*从技术上讲,您可以编写能在不同平台上编译的C++代码。但是,编译后的二进制文件不会是跨平台的。此外,许多功能和库是平台特定的;编写真正跨平台的C++代码需要非常小心,并且在开发游戏时可能会受到很大限制。

2. Java

Java是一种多功能且强大的编程语言,在许多行业广泛使用。作为一种平台无关的语言——得益于Java虚拟机(JVM)——Java游戏可以在任何操作系统上运行,包括Windows、macOS和Linux。

这使Java成为开发移动游戏,特别是Android设备的另一个热门选择。事实上,Java是使用Android Studio开发原生应用程序的语言。

虽然一些引擎支持Java,但它不如C++快,这对某些类型的游戏可能是一个缺点。

使用Java的热门游戏引擎:

  • jMonkeyEngine
  • libGDX

使用Java的缺点:

  • 在Android平台之外流行度下降
  • 与C++或Rust相比性能较慢

3. JavaScript(与HTML和CSS)

JavaScript(JS)是另一种用于游戏开发的多功能编程语言。它相对容易学习,虽然不如C++或C#快,但仍然适合开发2D游戏,特别是浏览器游戏。

虽然严格来说HTML和CSS不是编程语言,但它们可能是游戏开发的重要技术。HTML用于创建游戏的结构,而CSS用于样式设计。

JavaScript游戏可以在任何Web浏览器上运行,这使得它们易于分发。然而,JavaScript游戏不如用其他语言开发的游戏广泛使用。

使用JavaScript的热门游戏引擎:

  • Phaser
  • PixiJS
  • Cocos2d-x

使用JavaScript的缺点:

  • 不适合高性能游戏
  • 游戏开发使用不够广泛
  • 限于浏览器

查看Earle Castledine的《HTML5 Games: Novice to Ninja》、Darren Jones的《Learn to Code with JavaScript》以及《How to Build a Game with Vue.js》。

4. C#

C#由Microsoft创建。它具有许多与C++相同的优点,是开发2D和3D游戏的特别好的选择。C#相对于C++的一个优点是更容易学习。C#也是一种跨平台语言,这意味着用C#开发的游戏可以在Windows、macOS和Linux上运行。

C#与Unity的集成仍然是其最强功能。Visual Studio(同样由Microsoft创建)在2024年继续提供优秀的调试和测试工具。

使用C#的热门游戏引擎:

  • Unity
  • Godot

使用C#的缺点:

  • 限于Unity和Godot生态系统
  • 在AAA工作室中采用不如C++广泛

5. Lua

Lua是一种轻量级脚本语言,易于嵌入其他编程语言。它广泛用于引擎中的脚本编写,以简单、快速和高效著称。

Lua通常用于开发游戏逻辑,并且可以嵌入其他语言。这使其成为开发具有复杂机制的游戏的好选择。

使用Lua的热门游戏引擎:

  • Solar2D
  • LÖVE
  • Gideros

使用Lua的缺点:

  • 独立游戏开发使用不够广泛
  • 主要限于引擎内的脚本编写

6. GDScript

GDScript是一种类似Python的脚本语言,专门为Godot Engine设计。其简单可读的语法使其对初学者友好,而内置工具如信号和实时反馈简化了原型设计和开发。

GDScript非常适合2D游戏和中小型3D项目,特别是对于优先考虑快速迭代和开源生态系统的独立游戏开发者。虽然GDScript不如C++或C#性能好,但其灵活性和易用性使其成为创建游戏机制的绝佳选择。

使用GDScript的热门游戏引擎:

  • Godot Engine

使用GDScript的缺点:

  • 限于Godot项目
  • 对于AAA级游戏不如C++或C#性能好

7. Rust

Rust是一种现代编程语言,由于其内存安全性和无需垃圾收集器的高性能而快速增长。它提供C++级别的性能与现代安全功能,使其成为系统编程和游戏开发的理想选择。

Bevy和Macroquad等框架日益流行,为游戏开发者提供数据驱动和跨平台游戏开发工具。Rust对并发性和可靠性的支持使其特别适用于实时多人游戏和系统编程。

使用Rust的热门游戏引擎:

  • Bevy
  • Macroquad

使用Rust的缺点:

  • 与C++和C#相比生态系统较小
  • 对初学者学习曲线较陡峭

初学者应该从哪种编程语言开始游戏开发?

如果您是初学者,正在寻找最佳的游戏编程语言,Lua和Python是理想的起点。它们简单、多功能,能帮助您快速掌握游戏编程的基础知识。

此外,Lua已在许多流行游戏中使用,因此有大量资源可帮助您入门。Solar2D、Defold和LÖVE等游戏引擎使Lua特别适用于2D游戏。

最重要的是,这是一种您以后可以在许多引擎上用于脚本编写的语言,同时用C++编写更复杂的项目!

Python作为游戏开发语言

虽然我们没有特别提到,但Python是另一种在初学者游戏开发者中流行的语言。就像Lua一样,它非常容易学习;与Lua不同的是,它是一种通用语言,可以打开游戏开发行业之外的大门,如数据科学、自动化和人工智能。

它不如Lua轻量级,但对于想要开发简单游戏的初学者来说仍然是一个不错的选择。除了是许多引擎支持的脚本语言(Delta3D、Godot(通过一些技巧)、Source),它还有一些引擎:

  • Pygame(简单的2D游戏)
  • Ren’Py(交互式故事/视觉小说)
  • Kivy(可以包括游戏的跨平台GUI应用程序)
  • Panda3D(用于原型和小型游戏的3D游戏引擎)

但是,与Unity或Unreal Engine等现代游戏引擎相比,功能和性能会有所不足。

查看Austin Bingham和Robert Smallshire的《The Python Apprentice》一书以了解更多信息。

简单游戏的顶级编程语言

如果您想开发一个简单的游戏,如2D平台游戏、益智游戏或基于浏览器的游戏,可以使用任何您熟悉的语言。

再次强调,Lua和Python可以是原型设计的好起点。尽管如此,即使是JavaScript也可以制作出可以极快创建的优秀2D射击游戏,特别是在使用辅助编程(如OpenAI的Codex)时。

查看Olivia Gibson的《Build Your Own Wordle For Numbers: Numble》文章,甚至Madars Biss的《Build a Rock Paper Scissors Game from Scratch with React》一书。

复杂游戏的顶级编程语言

如果您想开发3D第一人称射击游戏、开放世界RPG或高度交互的多人游戏,需要使用更强大的编程语言。

C++可能是开发复杂游戏的最佳选择。它是一种低级语言,让程序员对游戏内部运作有更多控制。这种控制实现了优化和硬件的高效使用,这对高性能游戏至关重要。许多AAA引擎如Unreal Engine和CryEngine都依赖C++。

C#是复杂游戏的另一个绝佳选择,特别是对于Unity开发者。它比C++更容易学习和使用,但仍然足够强大,可以开发高级3D游戏、移动游戏和跨平台项目。

Rust正在成为性能关键项目中C++的强大替代方案。它提供类似的控制和优化,但在编译时确保内存安全。Bevy等框架允许构建现代、数据驱动的3D游戏,而Macroquad适合更简单的跨平台项目。

结论

随着新技术和平台每几年出现一次,游戏开发的格局在不断变化。因此,用于开发游戏的编程语言也必须改变。

如果您是编程新手,我们建议从Lua或Python开始。这些语言易于学习和使用,为您构建更复杂的游戏奠定良好基础。JavaScript通常被认为是浏览器中游戏的最佳编码语言。

如果您想开发更复杂的游戏,需要使用更强大的编程语言。C++、C#和Rust是构建高级游戏的最佳选择。C++为您提供无与伦比的硬件性能控制,但需要更多努力来掌握。

C#提供了功能和可用性之间的平衡,特别是与Unity配合使用时。Rust作为C++的现代替代方案,确保尖端游戏开发的安全性和性能。

关于游戏开发最佳编程语言的常见问题

选择游戏开发编程语言时应考虑哪些关键因素?

选择游戏开发编程语言时,应考虑几个因素。首先,您开发的游戏类型将显著影响您的选择。例如,如果您开发简单的2D游戏,像Python这样的语言可能就足够了。

然而,对于更复杂的3D游戏,您可能需要更强大的语言,如C++或C#。其次,考虑您的游戏将在哪些平台上运行。有些语言更适合某些平台。例如,Swift适合iOS游戏,而Java通常用于Android游戏。最后,考虑您自己对语言的熟练程度。使用您熟悉的语言开发总是更容易。

游戏的复杂性如何影响编程语言的选择?

游戏的复杂性会极大地影响编程语言的选择。对于简单游戏,像Python或JavaScript这样的基本语言可能就足够了。这些语言易于学习和使用,使其成为初学者或简单游戏项目的理想选择。

然而,对于更复杂的游戏,特别是具有3D图形的游戏,可能需要更强大的语言,如C++或C#。这些语言提供对硬件的更多控制,并允许更复杂的操作,使其适合复杂的游戏开发。

为什么经常推荐C++用于游戏开发?

C++经常被推荐用于游戏开发,因为它具有高性能和对系统资源的控制。它允许开发者手动管理内存,这可以导致游戏中更高效的资源使用。

此外,C++支持面向对象编程,这对于管理大型复杂游戏项目很有用。许多游戏引擎,如Unreal Engine,也是用C++编写的,使其成为使用这些工具的开发者的自然选择。

Python可以用于游戏开发吗?

是的,Python可以用于游戏开发,特别是对于较简单的游戏。Python是一种易于学习的语言,非常适合初学者。它还有几个专门为游戏开发设计的库,如Pygame。然而,Python不如C++或C#等语言强大,因此可能不适合更复杂的游戏。

使用Java进行游戏开发有哪些优势?

Java是一种多功能语言,可用于各种游戏类型。它是面向对象的,有助于管理复杂的游戏项目。Java也是平台无关的,意味着用Java开发的游戏可以在任何具有Java虚拟机(JVM)的设备上运行。这使其成为基于Web的游戏或需要在多个平台上运行的游戏的绝佳选择。

了解多种编程语言对游戏开发有多重要?

了解多种编程语言对游戏开发非常有益。不同的语言有不同的优势和劣势,特定游戏的最佳语言可能取决于许多因素。通过了解多种语言,您可以为每个项目选择最佳语言。

此外,许多游戏引擎和工具使用不同的语言,因此了解多种语言可以在选择开发工具时提供更多选项。

C#是游戏开发的好语言吗?

是的,C#是游戏开发的优秀语言。它比C++更简单、更容易学习,但仍然非常强大。C#是Unity游戏引擎中使用的主要语言,Unity是独立游戏开发最受欢迎的引擎之一。这使其成为许多游戏开发者的绝佳选择。

JavaScript在游戏开发中扮演什么角色?

JavaScript常用于基于Web的游戏开发。它受到所有现代Web浏览器的支持,使其成为旨在在浏览器中播放的游戏的自然选择。JavaScript还可以与HTML5和CSS结合使用,创建具有复杂交互视觉效果的游戏。

是否有对游戏开发有益的特定工具或引擎?

是的,有许多可以极大地帮助游戏开发的工具和引擎。Unity和Unreal Engine等游戏引擎为游戏开发提供了框架,处理游戏编程的许多复杂方面。其他工具,如用于3D建模的Blender或用于声音编辑的Audacity,也可能非常有用。

如何开始学习游戏开发?

有许多可用于学习游戏开发的资源。在线教程和课程可能是一个很好的起点。许多游戏引擎,如Unity和Unreal Engine,也有广泛的文档和教程资源可用。此外,通过创建自己的简单游戏来练习可能是学习和提高技能的好方法。

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