chore(build): 搭建并验证 C# / C++(GDExtension) 原生构建环境（4.7.1 Mono）
为「GDScript→C#→C++」性能逃生梯备好可随时启用的工具链，运行时仍 100% GDScript。
C#：新增根 Rogue.csproj（Godot.NET.Sdk/4.7.1，net8.0，程序集名 Rogue）；
csharp/ 下既有 3 个骨架 .cs 现可编译，dotnet build 与编辑器 --build-solutions 均 0 错通过。
C++：gdextension/ 下加 godot-cpp 子模块（master，因无 4.6/4.7 分支，配合本工程 dump 的
4.7.1 extension_api.json + gdextension_interface.h 经 custom_api_file 精确匹配 ABI）；
SConstruct + 示例扩展 SpellforgeNative（含 PackedFloat32Array 零拷贝热路径写法）；
SCons 自动探测 MSVC 构建出 debug .dll，headless 冒烟验证类注册/调用通过
（CLASS_EXISTS=true / multiply=42 / scale_inplace 正确）。
配套：.gitignore 忽略编译中间产物、保留 debug .dll 开箱即用；gdextension/README.md 记录构建/激活/升级流程；
CLAUDE.md 修正引擎版本 4.6→4.7.1 并更新「环境已就绪但休眠」现状。
Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 (1M context) <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Claude Opus 4.8
+20
@@ -2,3 +2,23 @@
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.godot/
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/android/
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node_modules/
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# --- C# / .NET (Godot Mono) ---
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# 主产物在 .godot/mono/ 下（已被 .godot/ 覆盖）；以下为根级兜底
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/bin/
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/obj/
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*.user
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Rogue.csproj.old
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# --- C++ GDExtension 构建中间产物 ---
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# 保留：源码、SConstruct、api dump、.gdextension、以及已构建的 debug .dll（开箱即用）
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# 忽略：编译中间产物与导入库。godot-cpp 子模块的 gen//bin/ 由其自带 .gitignore 处理。
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gdextension/**/*.obj
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gdextension/**/*.os
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gdextension/**/*.o
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gdextension/**/*.pdb
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gdextension/**/*.ilk
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gdextension/**/*.exp
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gdextension/**/*.lib
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**/.sconsign.dblite
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compile_commands.json
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@@ -0,0 +1,6 @@
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[submodule "gdextension/godot-cpp"]
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path = gdextension/godot-cpp
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url = https://github.com/godotengine/godot-cpp
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branch = master
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shallow = true
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# godot-cpp 无 4.6/4.7 分支，用 master + 本工程 dump 的 4.7.1 extension_api.json（custom_api_file）精确匹配引擎。
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@@ -4,20 +4,20 @@
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## 项目简介
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Spellforge（万法熔炉）—— Godot 4.6 (Mono) 弹幕射击 Roguelite，SoA / ECS-Lite 架构，法术管道系统。工程概览见 [`README.md`](README.md)。
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Spellforge（万法熔炉）—— Godot 4.7.1-stable (Mono/.NET) 弹幕射击 Roguelite，SoA / ECS-Lite 架构，法术管道系统。工程概览见 [`README.md`](README.md)。
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## 编程语言规范（GDScript / C#）
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## 编程语言规范（GDScript / C# / C++）
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本工程为 Mono 工程，为追求性能允许 **GDScript / C# / C++** 三语共存，但**各有明确定位、按需逐级下探，绝非平均混用**。核心原则：**用对语言，而非用多语言**；发挥各自长处，以「先测量后优化」驱动性能，不做无凭据的过早优化。性能优化路线是一条**逐级升级的逃生梯**：GDScript（默认）→ C#（热路径逃生舱）→ C++（极限内核），**仅当上一级被 profile 证明不够时才下探下一级**。
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**现状（务必知悉）**：当前**运行时 100% 为 GDScript** —— 全部 42 个 autoload、法术 VM、子弹/敌人/空间网格等所有热循环均是 GDScript，实测 500 敌 + 1500 弹 `_physics_process` ≈ 0.6ms（约帧预算 3.6%），性能充裕。`csharp/` 下的 3 个 `.cs` 文件是**未激活的死骨架**（无 `.csproj`、从未实例化、`_cs_node` 恒为 `null` 走 GD 回退），**不要假设它们在运行**。C# 热路径迁移是文档记录但**已无限期推迟**的方案（风险 `R-08` / `ADR-L1`）。
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**现状（务必知悉）**：当前**运行时 100% 为 GDScript** —— 全部 42 个 autoload、法术 VM、子弹/敌人/空间网格等所有热循环均是 GDScript，实测 500 敌 + 1500 弹 `_physics_process` ≈ 0.6ms（约帧预算 3.6%），性能充裕。C#/C++ **构建环境已搭好并冒烟验证通过**（`Rogue.csproj` + `gdextension/` godot-cpp 子模块 + 示例扩展，详见 [`gdextension/README.md`](gdextension/README.md)），但属**「就绪但休眠」的逃生舱**：`csharp/` 下的 3 个 `.cs` 虽可编译，仍是**未激活的死骨架**（从未实例化、`_cs_node` 恒为 `null` 走 GD 回退），C++ 侧仅有冒烟示例类 —— **不要假设它们在运行**。热路径迁移是文档记录但**尚未触发**的方案（风险 `R-08` / `ADR-L1`），环境就绪 ≠ 已迁移。
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- **GDScript 为默认与主力语言**：游戏逻辑、系统管线、UI、`@tool` 编辑器插件、数据驱动胶水（JSON 加载/注册表/事件）、场景树与信号交互 —— 一律用 GDScript。它的长处是迭代快、与引擎/场景树/信号无缝、动态灵活。**新功能默认写 GDScript**，除非有实测数据证明是瓶颈。
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- GDScript 内的性能纪律：热循环用 SoA（`PackedFloat32Array` / `PackedInt32Array` + 整数实体 ID），避免每帧 `new`/字典/lambda；分支用 `match`/`for` 而非闭包；变量与函数签名标注静态类型（`: float` / `-> void`）以启用引擎优化；缓存跨节点引用，勿在内循环反复 `get_node`。
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- **C# 仅为「热路径逃生舱」**：**唯一**动机是 GDScript 已被 profile 证明扛不住的密集数值内循环（大规模弹幕积分、Boid 分离、空间哈希）。C# 长处是原生吞吐、真值类型 `struct`、`Span<T>` 零拷贝、纯 C# 循环内无每次调用的封送开销。**除此之外不要引入 C#。**
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- 引入门槛（缺一不可）：① 有 profile 数据佐证瓶颈；② 补齐可编译的 `.csproj`（当前不存在）；③ 遵循 `docs/technical/architecture_design.md` §6.1 / `ADR-L1` 热路径三铁律 —— **(a)** 内循环**禁止** `GodotObject.Call()` / `.Set()`（跨语言封送即性能杀手）；**(b)** 经 `PackedFloat32Array.AsSpan()` 零拷贝直读 SoA 数组；**(c)** 事件经 `EventBus.emit_batch` 批量通知，勿逐个跨界回调。
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- 引入门槛（缺一不可）：① 有 profile 数据佐证瓶颈；② 环境已就绪（`Rogue.csproj` + `csharp/` 已可编译，见 [`gdextension/README.md`](gdextension/README.md)），启用即在此之上落地 C# 内核；③ 遵循 `docs/technical/architecture_design.md` §6.1 / `ADR-L1` 热路径三铁律 —— **(a)** 内循环**禁止** `GodotObject.Call()` / `.Set()`（跨语言封送即性能杀手）；**(b)** 经 `PackedFloat32Array.AsSpan()` 零拷贝直读 SoA 数组；**(c)** 事件经 `EventBus.emit_batch` 批量通知，勿逐个跨界回调。
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- 跨语言边界成本真实（`R-08`）：**热数据与热循环须落在边界同一侧**，仅在边界处批量进出。切忌把一个循环拆成 GD↔C# 反复横跳。
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- **C++（GDExtension）为「极限内核」最深一级**：**唯一**动机是连 C# 都被 profile 证明不够、且属计算密集到值得动用原生手段的核心内核（如 SIMD 向量化的弹幕/碰撞积分、需手动内存布局与缓存对齐的空间结构）。C++ 长处是无托管开销、可控内存布局、SIMD/内联汇编、直贴 `PackedArray` 底层指针。代价也最高：需 `godot-cpp` 子模块 + SConstruct/CMake 交叉编译工具链、按平台产出 `.dll`/`.so`/`.dylib`、调试与移植成本远高于前两级 —— **绝不为「感觉会更快」而引入，必须有前一级的实测瓶颈数据背书。** 当前工程**尚无任何 GDExtension**，引入即新增构建维度，须先在文档立项（对齐 `ADR-L1` 同源精神）。
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- **C++（GDExtension）为「极限内核」最深一级**：**唯一**动机是连 C# 都被 profile 证明不够、且属计算密集到值得动用原生手段的核心内核（如 SIMD 向量化的弹幕/碰撞积分、需手动内存布局与缓存对齐的空间结构）。C++ 长处是无托管开销、可控内存布局、SIMD/内联汇编、直贴 `PackedArray` 底层指针。代价也最高：需 `godot-cpp` 子模块 + SCons 工具链、按平台产出 `.dll`/`.so`/`.dylib`、调试与移植成本远高于前两级 —— **绝不为「感觉会更快」而引入，必须有前一级的实测瓶颈数据背书。** GDExtension 环境已搭好（`gdextension/` 内 godot-cpp 子模块 + `SConstruct` + 冒烟示例 `SpellforgeNative`，构建/激活见 [`gdextension/README.md`](gdextension/README.md)）；在此之上加类即可，但仍须先在文档立项（对齐 `ADR-L1` 同源精神）。
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- C++ 侧同样遵循边界纪律：接口经 `GDExtension` 绑定暴露给 GDScript 壳，热循环全程在 C++ 内完成，仅在边界批量传 `PackedArray`（零拷贝取原生指针），不在内循环回调 GDScript/C#。
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||||
- **接口壳 + 原生内核模式**（如某系统确需 C# 或 C++ 内核）：GDScript 侧为接口壳（对外 API、注册、事件），原生内核（C# 子节点自注册 `_cs_node`，或 C++ GDExtension 类）承担热循环；GDScript **必须保留可用的纯 GD 回退路径**（现有 `bullet_manager.gd` / `spatial_grid.gd` / `enemy_manager.gd` 的 `if not _cs_node:` 即此模式），确保内核未编译/未加载时游戏仍可运行。
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||||
- **改动后验证**：GDScript 用 godot-mcp-pro `validate_script`；若真激活 C#/C++，须确保对应工程能编译（`.csproj` / GDExtension 构建）、过 `ADR-L1` review，并补基准对比（迁移前后 `_physics_process` 耗时）证明确有净收益，否则不合入 —— **性能优化以数据论成败，不以语言层级论高低**。
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@@ -0,0 +1,9 @@
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<Project Sdk="Godot.NET.Sdk/4.7.1">
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||||
<PropertyGroup>
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||||
<TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
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||||
<EnableDynamicLoading>true</EnableDynamicLoading>
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||||
<Nullable>disable</Nullable>
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||||
<!-- 热路径逃生舱：C# 内核仅用于 profile 证明的密集数值循环（ADR-L1）。
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||||
详见 CLAUDE.md「编程语言规范」。源码位于 csharp/，由 SDK 默认 **/*.cs glob 纳入编译。 -->
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</PropertyGroup>
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</Project>
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@@ -0,0 +1,91 @@
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||||
# 原生环境（C# / C++）搭建说明
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本工程为 **Godot 4.7.1-stable (Mono/.NET)** 工程，性能优化采用逐级逃生梯
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||||
**GDScript（默认）→ C#（热路径逃生舱）→ C++（极限内核）**。语言定位与使用门槛见
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||||
[`CLAUDE.md`](../CLAUDE.md)「编程语言规范」。
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||||
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||||
> 现状：**运行时仍 100% GDScript**。C#/C++ 环境已搭好并冒烟验证通过，属「就绪但休眠」的逃生舱，
|
||||
> 仅当 profile 证明瓶颈时才按 `ADR-L1` 启用。
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---
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## C#（.NET）
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已就绪，无需额外步骤：
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- 工程文件 `Rogue.csproj`（根目录，`Godot.NET.Sdk/4.7.1`，`net8.0`，程序集名 `Rogue` 对齐
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||||
`project.godot [dotnet] project/assembly_name`）。
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||||
- C# 源码放 `csharp/`，由 SDK 默认 `**/*.cs` glob 自动纳入编译。现有
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||||
`csharp/{autoloads,systems}/*.cs` 为休眠骨架。
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||||
- 依赖：.NET SDK 8/9/10（本机已装）。
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||||
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||||
**构建 / 验证：**
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```bash
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||||
dotnet build Rogue.csproj -c Debug # 命令行构建
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||||
# 或在 Godot 编辑器内点「构建」；headless：
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||||
Godot_v4.7.1-stable_mono_win64.exe --headless --build-solutions --quit
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||||
```
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产物在 `.godot/mono/temp/bin/<Config>/Rogue.dll`（已被 `.gitignore` 忽略）。
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||||
**新增 C# 类**：在 `csharp/` 下建 `.cs`，`public partial class Foo : Node/RefCounted`，重新构建即可
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||||
attach 到节点或注册为 autoload。
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---
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||||
## C++（GDExtension）
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**目录结构：**
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||||
```
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gdextension/
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godot-cpp/ 子模块（master + 本工程 4.7.1 API 覆盖）
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||||
api/ 从 4.7.1 编辑器 dump 的 extension_api.json + gdextension_interface.h
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src/ 扩展源码（register_types + 示例类 SpellforgeNative）
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||||
SConstruct 构建脚本（custom_api_file 指向 api/extension_api.json）
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bin/ 产物：*.gdextension + 已构建的 debug .dll
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||||
verify_native.gd headless 冒烟脚本
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||||
```
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||||
**首次准备（克隆后）：**
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||||
```bash
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||||
git submodule update --init --recursive # 拉取 godot-cpp
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||||
python -m pip install scons # 若未装
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||||
```
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||||
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||||
**构建：**
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||||
```bash
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||||
cd gdextension
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||||
scons target=template_debug -j8 # 或 python -m SCons ...
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||||
scons target=template_release -j8 # 发布版
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||||
```
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||||
- Windows 由 SCons 自动探测 MSVC（VS 2022），无需手动 vcvars。
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||||
- 产物：`gdextension/bin/libspellforge_native.windows.template_debug.x86_64.dll`。
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||||
为开箱即用，**debug .dll 已提交**；中间产物（`*.obj/*.lib/*.exp/.sconsign.dblite`）已忽略。
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||||
**激活 / 验证：**
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||||
`bin/spellforge_native.gdextension` 描述库路径与入口符号。Godot 编辑器扫描 `res://` 时自动发现并
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写入 `.godot/extension_list.cfg`（该文件在 `.godot/` 内、被忽略）。**若编辑器已在运行，需重启编辑器**
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||||
才能加载新扩展。
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||||
```bash
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||||
# headless 冒烟：断言类已注册且可调用
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||||
Godot_v4.7.1-stable_mono_win64.exe --headless --path . -s res://gdextension/verify_native.gd
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||||
# 预期输出：CLASS_EXISTS=true / MULTIPLY_6x7=42.0 / SCALE_INPLACE_x10=[10,20,30]
|
||||
```
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||||
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||||
**新增 C++ 类**：在 `src/` 下建 `.h/.cpp`（`GDCLASS` 宏），在 `register_types.cpp` 的
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||||
`initialize_spellforge_module` 里 `GDREGISTER_CLASS(YourClass);`，重新 `scons` 即可。
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||||
|
||||
**升级引擎版本时**：重新 dump API 覆盖 `api/`，并 `git submodule update --remote gdextension/godot-cpp` 后重建。
|
||||
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||||
```bash
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||||
Godot_....exe --headless --dump-extension-api extension_api.json --quit
|
||||
Godot_....exe --headless --dump-gdextension-interface --quit
|
||||
# 将产物移入 gdextension/api/ 覆盖旧文件
|
||||
```
|
||||
@@ -0,0 +1,33 @@
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||||
#!/usr/bin/env python
|
||||
# SConstruct — Spellforge C++ GDExtension 构建脚本
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||||
# 用法（在本目录 gdextension/ 下）：
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||||
# scons # 默认 template_debug，本机平台/架构
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||||
# scons target=template_release
|
||||
# scons -j8 # 并行编译
|
||||
# 依赖：godot-cpp 子模块（gdextension/godot-cpp）、SCons、C++ 工具链（Windows 用 MSVC，SCons 自动探测 VS）。
|
||||
# API：通过 custom_api_file 指向本工程从 4.7.1 编辑器 dump 的 extension_api.json，保证绑定与引擎精确匹配。
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||||
import os
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||||
|
||||
# 将本工程 4.7.1 的 API 注入 godot-cpp（除非命令行显式覆盖 custom_api_file）。
|
||||
ARGUMENTS.setdefault("custom_api_file", os.path.abspath("api/extension_api.json"))
|
||||
|
||||
# 复用 godot-cpp 的构建环境（平台/架构/编译器探测、绑定生成、静态库）。
|
||||
env = SConscript("godot-cpp/SConstruct")
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||||
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||||
env.Append(CPPPATH=["src/"])
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||||
sources = Glob("src/*.cpp")
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||||
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||||
libname = "spellforge_native"
|
||||
bindir = "bin"
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||||
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||||
if env["platform"] == "macos":
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||||
target = "{}/lib{}.{}.{}.framework/lib{}.{}.{}".format(
|
||||
bindir, libname, env["platform"], env["target"],
|
||||
libname, env["platform"], env["target"],
|
||||
)
|
||||
else:
|
||||
target = "{}/lib{}{}{}".format(bindir, libname, env["suffix"], env["SHLIBSUFFIX"])
|
||||
|
||||
library = env.SharedLibrary(target, source=sources)
|
||||
|
||||
Default(library)
|
||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,12 @@
|
||||
[configuration]
|
||||
entry_symbol = "spellforge_library_init"
|
||||
compatibility_minimum = "4.5"
|
||||
reloadable = true
|
||||
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||||
[libraries]
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||||
windows.debug.x86_64 = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.windows.template_debug.x86_64.dll"
|
||||
windows.release.x86_64 = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.windows.template_release.x86_64.dll"
|
||||
linux.debug.x86_64 = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.linux.template_debug.x86_64.so"
|
||||
linux.release.x86_64 = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.linux.template_release.x86_64.so"
|
||||
macos.debug = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.macos.template_debug.framework"
|
||||
macos.release = "res://gdextension/bin/libspellforge_native.macos.template_release.framework"
|
||||
Submodule
+1
Submodule gdextension/godot-cpp added at 5cec5bbd9c
@@ -0,0 +1,40 @@
|
||||
// register_types.cpp — GDExtension 模块注册入口
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||||
// 新增 C++ 类：在 initialize 里 GDREGISTER_CLASS(YourClass); 并包含其头文件。
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||||
#include "register_types.h"
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||||
|
||||
#include "spellforge_native.h"
|
||||
|
||||
#include <gdextension_interface.h>
|
||||
#include <godot_cpp/core/defs.hpp>
|
||||
#include <godot_cpp/godot.hpp>
|
||||
|
||||
using namespace godot;
|
||||
|
||||
void initialize_spellforge_module(ModuleInitializationLevel p_level) {
|
||||
if (p_level != MODULE_INITIALIZATION_LEVEL_SCENE) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
GDREGISTER_CLASS(SpellforgeNative);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void uninitialize_spellforge_module(ModuleInitializationLevel p_level) {
|
||||
if (p_level != MODULE_INITIALIZATION_LEVEL_SCENE) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
extern "C" {
|
||||
// 入口符号，须与 .gdextension 的 entry_symbol 一致。
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||||
GDExtensionBool GDE_EXPORT spellforge_library_init(
|
||||
GDExtensionInterfaceGetProcAddress p_get_proc_address,
|
||||
GDExtensionClassLibraryPtr p_library,
|
||||
GDExtensionInitialization *r_initialization) {
|
||||
godot::GDExtensionBinding::InitObject init_obj(p_get_proc_address, p_library, r_initialization);
|
||||
|
||||
init_obj.register_initializer(initialize_spellforge_module);
|
||||
init_obj.register_terminator(uninitialize_spellforge_module);
|
||||
init_obj.set_minimum_library_initialization_level(MODULE_INITIALIZATION_LEVEL_SCENE);
|
||||
|
||||
return init_obj.init();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,9 @@
|
||||
// register_types.h — GDExtension 模块注册入口声明
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||||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <godot_cpp/core/class_db.hpp>
|
||||
|
||||
using namespace godot;
|
||||
|
||||
void initialize_spellforge_module(ModuleInitializationLevel p_level);
|
||||
void uninitialize_spellforge_module(ModuleInitializationLevel p_level);
|
||||
@@ -0,0 +1,34 @@
|
||||
// spellforge_native.cpp — 见头文件说明。
|
||||
#include "spellforge_native.h"
|
||||
|
||||
#include <godot_cpp/core/class_db.hpp>
|
||||
|
||||
using namespace godot;
|
||||
|
||||
void SpellforgeNative::_bind_methods() {
|
||||
ClassDB::bind_method(D_METHOD("multiply", "a", "b"), &SpellforgeNative::multiply);
|
||||
ClassDB::bind_method(D_METHOD("native_info"), &SpellforgeNative::native_info);
|
||||
ClassDB::bind_method(D_METHOD("scale_inplace", "data", "factor"), &SpellforgeNative::scale_inplace);
|
||||
}
|
||||
|
||||
SpellforgeNative::SpellforgeNative() {}
|
||||
SpellforgeNative::~SpellforgeNative() {}
|
||||
|
||||
double SpellforgeNative::multiply(double a, double b) const {
|
||||
return a * b;
|
||||
}
|
||||
|
||||
String SpellforgeNative::native_info() const {
|
||||
return String("Spellforge C++ GDExtension OK — built against Godot 4.7.1 API");
|
||||
}
|
||||
|
||||
PackedFloat32Array SpellforgeNative::scale_inplace(PackedFloat32Array data, float factor) const {
|
||||
// 边界纪律（ADR-L1）：热循环全程在 C++ 内完成，仅在边界批量进出 PackedArray。
|
||||
// ptrw() 拿到原生连续内存指针，内循环零 GodotObject 调用。
|
||||
const int n = data.size();
|
||||
float *w = data.ptrw();
|
||||
for (int i = 0; i < n; i++) {
|
||||
w[i] *= factor;
|
||||
}
|
||||
return data;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,28 @@
|
||||
// spellforge_native.h — C++ GDExtension 冒烟示例类
|
||||
// 用途：证明 C++（GDExtension）环境可用。真实极限内核见 CLAUDE.md「编程语言规范」。
|
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#pragma once
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#include <godot_cpp/classes/ref_counted.hpp>
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#include <godot_cpp/variant/packed_float32_array.hpp>
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namespace godot {
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class SpellforgeNative : public RefCounted {
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GDCLASS(SpellforgeNative, RefCounted)
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protected:
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static void _bind_methods();
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public:
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SpellforgeNative();
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~SpellforgeNative();
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// 冒烟：标量运算
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double multiply(double a, double b) const;
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// 冒烟：返回原生构建信息字符串
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String native_info() const;
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// 冒烟：原地就地缩放 PackedFloat32Array（演示零拷贝热路径写法：AsSpan 等价的 ptrw 直写）
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PackedFloat32Array scale_inplace(PackedFloat32Array data, float factor) const;
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};
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} // namespace godot
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@@ -0,0 +1,13 @@
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extends SceneTree
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# 临时冒烟脚本：headless 验证 C++ GDExtension 是否被加载、类是否可实例化调用。
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# 用法：godot --headless --path . -s res://gdextension/verify_native.gd
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func _init() -> void:
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var ok := ClassDB.class_exists("SpellforgeNative")
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print("CLASS_EXISTS=", ok)
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if ok:
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var n: Object = ClassDB.instantiate("SpellforgeNative")
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print("INFO=", n.native_info())
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print("MULTIPLY_6x7=", n.multiply(6.0, 7.0))
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var arr := PackedFloat32Array([1.0, 2.0, 3.0])
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print("SCALE_INPLACE_x10=", n.scale_inplace(arr, 10.0))
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quit()
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