Question

我最近为我的游戏引擎实现了一个实体组件系统。每个实体都会保留一个这样的组件映射：

Component.h

enum COMPONENT_INFO {
    COMPONENT_POSITION = 0, 
    COMPONENT_PHYSICS,
    COMPONENT_RENDERABLE
 };

Entity.h

class Entity {
public:
    std::bitset<NUM_COMPONENTS> componentBits;
    std::map<COMPONENT_INFO, Component*> components;
    ..
    ..

    Component *getComponent(COMPONENT_INFO inf) {
        return components[inf];
    }
 };

我的System类每帧更新每个实体：

void update(Entity *e, float delta) { 
        PositionComponent *cmp=(PositionComponent*)e->getComponent(COMPONENT_INFO::COMPONENT_PHYSICS);
        //x += 1.0f;
        cmp->x += 1.0f;
    }

一切都按预期工作，但我在访问地图时遇到了巨大的性能问题。当我创建10000个实体并迭代它们（系统实际迭代）时，我得到80 FPS蓝色空白系统（没有视觉效果，只有普通屏幕）。但是当我注释掉访问部分并且仅使用x += 1.0f;时，FPS可以递增地增加到1000.就像那样：

void update(Entity *e, float delta) { 
        x += 1.0f; //btw the system has a local x value.
    }

所以问题只是通过地图访问组件。我还能在这样的系统上使用什么？或者我在访问地图时做错了什么？

重要编辑：这只是一个试驾，我的意思是每个实体可能有很多组件，而不仅仅是3.我只是为了测试目的而编写这些组件。

Answer 1

首先，你的方法getComponent正在使用operator []，它不仅检索具有给定键的实例，而且如果不存在，则插入一个元素。

http://www.cplusplus.com/reference/map/map/operator%5B%5D/

在给定的实现中，您将自己限制为实体中每种类型的一个组件，这可能不是最佳选择。例如，您可能希望为一个实体提供一些可渲染组件，以执行各种操作，如粒子，网格渲染等。

Map不保证对象按顺序放置在内存中，这可能会导致逐个处理时出现缓存未命中。例如，使用std :: vector会更有效，并将COMPONENT_INFO保留在组件对象本身中。

另一种解决方案是向系统类添加可创建特定类型组件的方法，同时对每个组件实例进行一些操作。然后，系统可以保留每种组件类型的向量，并对这些组件进行批处理。

希望这会有所帮助。

编辑：

这个想法是当你添加/创建新的Collision组件时，组件本身会在系统中注册，提供类型和指向自身的指针。对于可渲染对象等也是如此。您可以为系统中的每种组件类型提供向量映射。当您需要解析collsion时，您只需检索所有可碰撞物（引用向量）。你进行一次log（n）查找，然后迭代所有可碰撞物（由于在向量中的指针在内存中按顺序排列，使其更加缓存友好）。

您是否也在发布版本中测试性能？

Answer 2

由于每个实体的组件数量似乎是固定的，我会抛弃地图并使用Entity中的成员变量来保存每个组件以及一个getter。这也将避免更新功能中的强制转换：

class Entity {
private:
    PositionComponent* m_positionComponent;
    PhysicsComponent* m_physicsComponent;
    RenderableComponent* m_renderableComponent;
public:
    // initialize the components in the constructor
    PositionComponent* getPositionComponent() {
        return m_positionComponent;
    }

    // more getters for the other components
}

或者，如果您想拥有更多组件类型并希望保持设计灵活，您可能希望将它们存储在向量中，使用枚举值对其进行索引。这将完全避免地图查找，并为您提供更好的性能。

Answer 3

由于COMPONENT_INFO的最高数量已得到修复，您可以使用array<Component*>（或vector<>并使用例如myArray[COMPONENT_INFO::COMPONENT_PHYSICS]进行寻址。您可能需要检查nullptr，虽然。

std :: map访问速度太慢了？

3 个答案: