Pyxen Script

Pyxen 游戏用 Pyxen Script 编写，这是一种为游戏打造的 Python 方言。它拥有 Python 的语法和手感：缩进、def、列表、字典、f-string、推导式。变化的是底层。你的代码会作为一个整体接受检查，并在游戏开始前完成编译，然后运行在一个只为一件事打造的运行时上：让游戏在每台设备上以同样的方式运行。

如果你已经会 Python，你写的大部分代码都会按预期工作。本页说明 Pyxen Script 为什么存在、它与 Python 有哪些相同之处，以及它有意省略了什么。

为什么是一种方言

游戏对语言的要求，和脚本不一样。

• 到处运行得都一样。 同一个编译好的程序可以在 iPad 和 Mac 的 App 中运行，在导出到 Windows 的游戏中运行，也可以通过 Web 导出在浏览器中运行。Pyxen Script 从一开始就为 WebAssembly 而设计，浏览器不是次要的目标平台。
• 没有垃圾回收造成的停顿。 Pyxen Script 没有垃圾回收器。一帧中创建的临时值放在一块内存区域里，这块区域在该帧结束时一次性清空；你保留下来的值，比如存放在全局变量里的列表，会在不再被引用时立即释放。不会有任何东西为了清理内存而让游戏在一帧中途停下来。
• 游戏运行之前就发现错误。 在第一帧之前，整个项目都会被检查。拼错的名字、调用不存在的模块函数、Pyxen Script 不支持的语法，都会在游戏启动之前就在对应的行报告出来。
• 错误定位到正确的行。 游戏运行中出了问题时，错误会在发生的地方被记录下来，通向它的调用链也完整保留，因此 Pyxen 能告诉你确切的那一行。

早期版本的 Pyxen 使用 MicroPython 解释器；Pyxen Script 取代了它。

与 Python 相同的地方

Pyxen Script 用数百个单行的 Python 惯用写法进行测试，每一个都与标准 Python 的输出对比。下面这些都与 Python 的行为一致：

• 代码块与控制流： 缩进，if/elif/else，带 break、continue 和 else 的 for 与 while，条件表达式（a if ok else b），链式比较（0 <= x < 320），pass，assert。
• 函数： 带默认参数和关键字参数的 def，以元组返回多个值，lambda，存放在列表和字典中的函数，嵌套函数与闭包，递归，global。
• 数据： 列表、字典（保持插入顺序）、集合、元组、切片、负索引、解包（x, y = pos、first, *rest = items），以及列表、字典和集合推导式。
• 字符串： 带格式说明的 f-string（f"{score:05d}"、f"{t:.2f}"），str.format，% 格式化，以及常用方法（split、join、strip、replace、find、upper、startswith、zfill 等）。长度和索引按字符计算，所以任何语言的文本都能正常处理。
• 内置函数： print、len、range、enumerate、zip，支持 key= 和 reverse= 的 sorted 与 min/max，sum、any、all、map、filter、round、abs、int、float、str、isinstance 等。
• 数字： 整数是 64 位，浮点数是双精度，所以 2 ** 40 和 0.1 + 0.2 的结果与 Python 相同。// 和 % 向负无穷方向取整，与 Python 一致。
• math： 可以使用 import math，其中有 sqrt、floor、sin、atan2、hypot、pi 等常用函数。

不同的地方

没有类

Pyxen Script 没有 class。这是有意的设计。

在 Pyxen 游戏中，状态存放在实体及其组件上。它们归引擎所有，由引擎紧凑地存储，并在帧检查器中展示给你。类会成为存放同一份状态的第二个地方，而引擎和检查器都看不到它。所以在 Python 代码会定义一个类的地方，Pyxen 代码会生成一个实体，给它附加一个组件，再编写作用于它的函数。

一个典型的 Python 类：

class Enemy:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
        self.hp = 3

    def hit(self):
        self.hp -= 1

用 Pyxen Script 实现同样的功能：

def spawn_enemy(x, y):
    e = world.spawn(name="enemy", x=x, y=y, sprite=Sprite("slime"))
    e.enemy = {"hp": 3, "speed": 1.5}
    return e

def hit(e):
    e.enemy.hp -= 1
    if e.enemy.hp <= 0:
        world.destroy(e)

def update():
    for e in world.all("enemy"):
        e.x -= e.enemy.speed

实体本身已经有位置、精灵和在场景中的位置。enemy 组件存放敌人特有的数据，world.all("enemy") 能找到所有敌人，所以不需要维护一份要保持同步的实例列表。对于不是游戏对象的简单数据，比如高分榜或关卡描述，请使用字典和列表。完整的模型请参见实体与组件。

没有异常

Pyxen Script 没有 try、except、finally 或 raise。这同样是有意的设计。

Pyxen Script 中的错误会让游戏停止，并在对应的行报告出来，同时附上通向它的调用。中途没有任何东西能捕获它，因此错误永远不会被 except: pass 吞掉，变成一个在三关之后悄悄出问题的游戏。

游戏代码里的大多数 try 块，其实是在问一个可以直接回答的问题。那就直接问这个问题：

# 这个实体有这个组件吗？
hp = e.health.value if e.has("health") else 0

# 这个键在字典里吗？
best = scores.get(name, 0)

# 这段文本是数字吗？
if text.isdigit():
    level = int(text)

# 这个索引在列表范围内吗？
if i < len(items):
    item = items[i]

assert 可以使用，条件为假时会在该行停止游戏。

Pyxen Script 中也没有的

• with、yield（生成器函数）、nonlocal、装饰器、async 和 await，以及海象运算符 :=。像 sum(x * x for x in xs) 这样的生成器表达式可以使用。
• 函数参数中的 *args 和 **kwargs。在调用时展开列表或字典，比如 print(*items)，是可以的。
• Python 标准库。可以使用 math；Pyxen 提供自己的 random、time、input 和 storage 模块，详见脚本参考。像 os、sys、json 或 re 这样的模块会在游戏运行前报告出来。
• 超过 64 位的整数。放不下的结果会以 OverflowError 停止游戏，绝不会悄悄回绕。存放在组件整数字段中的数字是 32 位。
• 用 Tab 缩进。请用空格缩进：Tab 的宽度取决于编辑器，依赖它的代码块对不同的人可能意味着不同的结构。

以上每一项都会在游戏开始前，按名称在对应的行报告出来。

模块与 import

一个项目会作为一个程序来编译。其中的每个脚本已经可以通过文件名被其他脚本看到：monsters.py 中的函数 spawn()，在任何其他脚本中都可以直接以 monsters.spawn() 调用，不需要 import。引擎 API（world、input、Sprite 等）也始终可用。

你已经写好的 import，比如 from pyxen import * 或 import monsters，仍然可以正常工作。Pyxen Script 会把它们视为不必要的，你可以删掉。