Question

我正在寻找一个容器（针对游戏开发，尤其是实体管理），需要满足这些要求：

快速迭代
没有存储元素的副本
没有指向元素指针的失效
删除和插入元素

示例：

Container<Entity> container;

// This pointer will always point to the player
Entity* player{new Entity};          
container.add(player);               

// Set some entities to "dead"
for(auto& e : container) if(e->type == "Enemy") e->die(); 

// Use erase-remove idiom on "dead" entities
container.cleanup();                 

// Player pointer is still valid
player->doSomething();

到目前为止，我尝试了两种不同的容器类型：

std::vector<std::unique_ptr<T>>
1. 缓存友好（快速迭代）
2. 无副本（感谢std::unique_ptr）
3. 没有指针无效（感谢std::unique_ptr）

...和...

std::list<T>
1. 非缓存友好（缓慢的迭代）
2. 无副本
3. 没有指针无效

即使看起来违反直觉，std::vector<std::unique_ptr<T>>的效果也比std::list<T> according to my benchmarks更高。

（对于较大的类型，std::list<T>在插入过程中效果更佳，但std::vector<std::unique_ptr<T>>仍然获胜。

我想知道是否有更好的替代std::vector<std::unique_ptr<T>>。

理想情况下，替代方法应该是缓存友好型，以便快速迭代，并允许用户在添加/删除现有项之后引用相同的项（指针不应无效））

Answer 1

通过性能测试，您正在做正确的事情。这是回答这个问题的唯一真实方式。

我唯一知道的可能更快就是创建一个缓冲区。然后为从缓冲区分配的vector<unique_ptr<T>, custom_allocator<unique_ptr<T>>>创建自定义分配器。

同样从同一个缓冲区分配对象（以便将unique_ptr指向缓冲区）。

要做到这一点，您必须知道上限，或者在超出限制时写入溢出逻辑。

让自定义分配器从缓冲区中间向上增长。

让unique_ptrs的分配从缓冲区的中间向下增长。

只要整个缓冲区适合缓存行，您就会尽可能快。这并非易事，您当前的解决方案可能已经足够好了。

Answer 2

这听起来像是一个普通的std :: vector就是你想要的。

这是迄今为止最快的迭代，因为你在内存的连续部分进行一次扫描。你只能通过研究T的结构来做得更好。

可以使用O（1）中的push_back完成插入新元素。删除单个元素可以使用O（1）中的swap和pop_back的组合来完成。删除多个元素可以使用remove_if和erase的组合来完成。

您无法存储指针，因为它们将无效。但是，您可以做的是存储索引并使向量几乎全局可用。

使用索引而不是指针有两个优点：

int使用4个字节，而指针使用8个字节。使用指针会自动导致更大的内存占用，从而导致更多的缓存未命中。我怀疑你将拥有超过2 ^ 32个实体，所以8个字节是过度的。
您可以使用数组结构而不是结构数组。

为了说明第2点，请看以下两个例子

struct Unit{
    int type, health;
};
vector<Unit>units;
for(int i=0; i<(int)units.size(); ++i)
    if(units[i].type == medic)
        units[i].health += 10;

VS

vector<int>type, health;
for(int i=0; i<(int)type.size(); ++i)
    if(type[i] == medic)
        health[i] += 10;

假设只有极少数的医务人员。在第一个代码片段中，由于类型和健康值在内存中相邻，因此整个内存必须通过缓存传输。在第二个示例中，只需要加载所有类型以及医务人员的少数健康值。总而言之，必须加载更少的内存，这会导致更快的迭代。

更好的替代std :: vector <std :: unique_ptr <t>＆gt;？</std :: unique_ptr <t>

2 个答案: