Pääsilmukkaa

Pääsilmukka, tai main loop, on ohjelman keskeinen toistorakenne, jossa ohjelma toistaa sarjan tehtäviä useita kertoja. Se on yleinen ratkaisu interaktiivisissa sovelluksissa, peleissä ja sulautetuissa järjestelmissä, joissa ohjelman on reagoitava nopeasti tapahtumiin ja pidettävä tilansa ajan tasalla.

Tyypillinen rakenne tunnetaan seuraavasta toistuvasta silmukasta: käsittele syöte, päivitä sovelluksen tila, tuota ulostulo (esimerkiksi renderöinti ruudulle tai äänidata). Silmukkaa hallitaan usein aikavälin mukaan, jolloin delta-aika mittaa edellisen silmukan ja nykyisen välillä kuluneen ajan. Tavallisia lähestymistapoja ovat kiinteä aikaväli (fixed timestep) ja muuttuva aikaväli (variable timestep); kiinteä aikaväli voi parantaa determinismiä, mutta vaatii tilan kerrostamista.

Käyttöyhteydet ja erityispiirteet vaihtelevat. Windows-tyyppisissä ohjelmissa pääsilmukka voi olla viestikierros, jossa järjestelmän viestit käsitellään ennen tilan päivittämistä ja renderöintiä. Peliohjelmissa ja reaaliaikaisissa sovelluksissa pääsilmukkaa kutsutaan usein peliloukkuksi (game loop), johon liittyy tarkka ajankäyttö ja joskus erillinen renderöintityö. Sulautetuissa järjestelmissä pääsilmukka voi olla yksinkertainen toistorakenne, joka lukee antureita ja ohjaa toimintoja säätämällä niihin liittyviä vasteita.

Rakenne voi vaatia huolellista suunnittelua. Pitkät operaatiot voivat estää silmukkaa, joten niitä kannattaa jakaa pienempiin osiin tai suorittaa asynkronisesti. Hyvä pääsilmukka on reagoiva, vakaan aikahaarukan ylläpitävä ja CPU-resursseja tehokkaasti käyttävä.