C++如何判断两个矩形是否相交_C++碰撞检测基础算法代码【游戏】

两个矩形相交当且仅当在x轴和y轴上均重叠；即rect1.right > rect2.left && rect1.left rect2.top && rect1.top

判断两个矩形是否相交的最简逻辑

只要两个矩形在 x 轴和 y 轴上都重叠，它们就相交。反过来，只要有一个轴不重叠，就一定不相交——这是所有矩形相交判断的底层依据，不是经验规则，是几何定义。

常见错误是写成“四边全在对方内部”或“中心距离小于半宽半高之和”，这两种都错：前者漏掉交叉但不包含的情况，后者在旋转矩形里才适用（而这里默认是轴对齐矩形）。

• 假设矩形用 left、right、top、bottom 表示（y 向下为正，常见于 SDL、WinAPI、多数游戏框架）
• 相交条件就是：rect1.right > rect2.left && rect1.left rect2.top && rect1.top
• 如果用 x、y、width、height 存储（如 SFML），记得先算出边界：right = x + width，bottom = y + height，别直接拿 x 和 rect2.x + rect2.width 比——容易漏加

SDL2 中用 SDL_HasIntersection 的坑

SDL2 提供了 SDL_HasIntersection，看似省事，但它只接受 const SDL_Rect*，且要求 SDL_Rect 的 y 是 top 边，h 为正——这和 SDL 渲染时一致，但如果你从鼠标坐标或物理引擎拿到的是 bottom 坐标，直接塞进去会错判。

• 错误示范：SDL_Rect r = {x, y, w, h};，其中 y 实际是矩形底边，会导致整个矩形被上移 h 个单位
• 正确做法：统一转成 top-left 坐标，r.y = bottom - h;（前提是你知道 bottom）
• SDL_HasIntersection 不处理空矩形（w ），传入后行为未定义，调用前必须检查

C++ 类封装时绕不开的 const 和值语义问题

写成 bool intersects(const Rect& other) const 很自然，但要注意：如果 Rect 内部存的是 float，浮点比较不能用 == 或直接写 > 判边界——虽然轴对齐矩形的相交判断本身不涉及浮点相等，但如果你后续扩展支持“边缘贴合即算相交”，就得引入 epsilon；而多数游戏引擎（如 Box2D）默认不把边重合视为碰撞，这点必须和业务对齐。

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• 推荐始终用严格不等式：right > other.left，而不是 right >= other.left，避免把刚好挨着的矩形误判为相交
• 如果矩形可能被缩放或做坐标变换，别在 intersects 里硬编码轴对齐逻辑，这时候该换分离轴定理（SAT），但那是另一个问题了
• 不要为了“看起来更泛型”把参数改成 std::span<vec2></vec2> 或顶点数组——纯浪费，轴对齐矩形只需要 4 个标量

性能敏感场景下的内联与分支预测

在每帧调用几百次的碰撞检测中，函数调用开销和分支错误预测会明显拖慢。编译器通常能自动内联单行表达式，但如果你写了带 if 的多行实现，它可能放弃内联。

• 把判断逻辑写成单表达式，比如：return (r1.right > r2.left) && (r1.left r2.top) && (r1.top
• 用 && 而不是 &：前者有短路，后者强制计算全部，且语义不对
• 如果目标平台是 ARM（如 Switch 或移动端），注意某些老编译器对浮点比较的分支预测不佳，可考虑用 std::min/std::max 改写为无分支形式（例如：重叠宽度 = std::min(r1.right, r2.right) - std::max(r1.left, r2.left)，再判断是否 > 0），但实际收益要看 profile，别过早优化

边界条件永远比想象中多：负宽高、极大坐标值溢出、NaN 输入——哪怕你确定不会出现，也值得在调试版加一句 assert(!std::isnan(x))，因为一旦出问题，它不会报错，只会让角色穿墙穿得毫无征兆。