使用数组来获得最佳的内存对齐和缓存使用，有必要吗？

Question

这些天我非常关注性能，因为我正在开发我的第一个游戏引擎。我不是 C++ 专家，但经过一些研究，我发现了缓存和内存对齐的重要性。

基本上我发现，如果您需要一起访问它们（例如在循环中），建议特别对齐内存。

现在，在我的项目中，我正在制作游戏对象管理器，并且我正在考虑拥有一系列游戏对象引用。这意味着我将拥有一个又一个对象的实际记忆。

static const size_t MaxNumberGameObjects = 20;
GameObject mGameObjects[MaxNumberGameObjects];

但是，由于我将实现基于组件的设计，其中游戏对象将具有组件列表（网格、刚体、变换等），因此我会通过数组获得一些东西吗？

不管怎样，我看到有些人只是使用简单的 std::map 来存储游戏对象。那么你们觉得怎么样？

使用纯组件模型是否会更好？

Answer 1

互联网上有大量关于缓存利用的资源，但您可能想研究每个程序员都知道什么应该了解内存以更好地理解缓存和内存系统。

不过，简单点 - 让您的对象很好地适合缓存行并分离“热”和“冷”数据。

Answer 2

如果您不熟悉内存访问和缓存使用，我会推荐 Nikolai 的链接“每个程序员都应该了解内存”。

至于手头的问题：

我建议将每个组件类型存储在它们自己的池中，并将它们存储在连续的数组中。例如：

ComponentPool<CollisionComponent> mCollisionComponents;
ComponentPool<MeshComponent> mMeshComponents;
...

当您分配GameObject（也称为将其从池中拉出）时，分配该对象所需的特定组件。

现在，您应该避免对组件执行此操作：

void SomeCollisionWork() {
    for each object {
        if(object.hasCollisionComponent()) {
            DoCollisionWork(object.collisionComponent)
        }
    }
}

相反，您可以这样处理：

void SomeCollisionWork() {
    for each allocated component in mCollisionComponents {
        DoCollisionWork(component)
    }
}

如果您确实需要原始的 GameObject（或该对象的其他组件），您可以在每个组件中存储一些数据（例如游戏对象的索引）。通过该对象的索引，您可以访问其他 ComponentPool 中的其他组件。

这一切有什么意义呢？将功能分成特定的块或“作业”变得非常容易。然后，如果您拥有彼此不依赖的组件，则可以并行处理它们（对于“未来”性能很重要）。

有关这方面的更多信息，我建议您查看有关 Insomniac Games 开发的动态组件系统的演示（请务必阅读演讲者注释）：https://docs.google.com/present/edit?id=0ATIohmzo6z7TZGhjbmhidnFfMTg1MWNkcTJmcWZ4&hl=en