标签: entity-component-system

我一直在尝试找出一种有效的方法来存储和检索许多对象。让我解释一下我要实现的目标，然后列出我想出的选择（但不满意）。

从技术上讲，以下内容可以满足我的需要，但显然是不行的：

std::unordered_map<uint32_t, std::unordered_map<uint32_t, std::unordered_map<uint32_t, std::unordered_map<uint32_t, Component*>>>>
//Scene -> Layer -> Type -> Id -> Component*         

最内部的映射根据组件的ID保存组件。每个类型前面都有一个映射（Component的子类）。这样做是为了使我在检索它们时，可以完全安全地将它们动态地转换为它们的类型，因为TYPE哈希图仅包含其类型的指针，还允许使用count来快速检查某个ID是否存在。接下来的地图按层存储它们，第一个地图按场景存储它们。在任何时候，将保留大约30-50个场景，每个场景包含大约6-10层，每个场景包含大约30-40种类型，每种类型包含1到500个对象。

每个周期，我们将根据指针的类型遍历指针，一次一层。场景变化很少（每2-3分钟一次）。可以使用类型和ID的组合来访问组件。代码会定期检查在同一ID中还存在哪些其他Component类型。场景，图层和类型通过其名称进行访问，名称存储为32位CRC哈希。速度至关重要。ID是由代码分配的数字，仅从0开始。ID在每个场景中都是唯一的。

毫无疑问，有一些疯狂的（惯用的）成语可以帮助我，但我从未听说过。有人认识吗？ 到目前为止，我没有提出任何备选方案，但是无论如何，我都会列出它们：

选项1：

std::unordered_map<uint32_t, std::vector<Component*>>
ID -> Component*

Component保留它来自哪个类型，场景和图层，每当我们遍历所有条目时，我们都会忽略那些不是来自当前场景或图层的条目。或者，按顺序存储它们，以便您只需要迭代一定范围。向量包含组件，当我们需要访问某种类型的组件时，我们将在向量中进行搜索。这并不理想，因为它需要一个周期进行多次搜索。或者，使用unordered_map代替矢量。

选项2：

与嵌套地图相同，但带有矢量。映射将Id转换为向量内的索引。

选项3：

std::vector<Component*>
std::unordered_map<uint32_t, std::vector<int>>

（类型/层/场景/ ID）->分量*仅使用矢量索引存储所有分量。有一个unordered_map，它在主存储向量中包含索引向量。当我们检查两者之间的冲突时，ID和字符串哈希都可以存在（不太可能）。场景，图层和类型的名称必须唯一。ID返回该ID的组成部分的所有索引的向量，Name或类型返回包含该类型或场景的所有索引的向量。这些向量的所有这些迭代都让人感到骇俗。

选项4：

组件获取一个“ Component * next”指针，以遍历属于同一实体的组件。最后一个组件链接到第一个。组件再次获得类型和场景/图层成员。

我正在为我的游戏引擎实施 ECS 框架，并研究在运行时识别组件类型的方法。这意味着我可以在内存中连续动态地对类似类型的组件进行分组。例如，我可以有两个单独的数组Position和Velocity组件，我的系统可以循环遍历它们。

我目前使用typeid()，但我遇到了一篇使用static const变量为每种类型生成唯一 ID的文章。总体思路可以总结在下面的代码片段中：

#include <iostream>

struct Position { float x, y; };
struct Velocity { float dx, dy; };

template <typename T>
int test(int x) {
    static const int y = x;
    return y;
}

int main(int argc, char **argv) {
    std::cout << test<Position>(1) << " ";
    std::cout << test<Position>(2) << " ";
    std::cout << test<Velocity>(3) << " ";
    return 0;
}

这个输出1 1 3，但我希望因为它试图修改一个常量（特别是在第二次调用时），它将无法编译。为什么这样做？

我想创建一个小的Entity-Component-System示例并创建一些组件,如

internal struct Position : IComponent
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
}

和

internal struct MovementSpeed : IComponent
{
    public int Value { get; set; }
}

每个组件实现一个当前为空的接口IComponent.当系统循环实体时,我想快速找到相关组件.

我想过创建一个Dictionary,它将组件类型作为键,将当前实体的组件作为值.

我开始了 public Dictionary<Type, IComponent> Components { get; }

我可以使用添加组件 myEntity.Components.Add(typeof(Movement), new Movement() as IComponent);

但是我怎样才能归还一个组件？我创建了一个运动系统示例

internal class Movement : ISystem
{
    public void Update()
    {
        foreach (Entity entity in EntityPool.activeEntities.Values) // Loop through all entities
        {
            Dictionary<Type, IComponent> components …

此问题与在 Windows 10 操作系统中运行的 C++ 应用程序中 Visual Studio 2019 的编译器错误有关。这可能是一个中级或更高级别的问题。

概括

我有这个功能：

template<typename T> T* Scene::GetComponent(EntityID entityID) {
    CompTypeID typeID = TypeToID<T>();
    if (HasComponent<T>(entityID)) {
        CompIndex index = componentIndexes[typeID][entityID];
        return components[typeID][index];
    }
    else return nullptr;
}

此函数导致编译器错误 C2440：

'return'：无法使用 [_Ty=Component*] 和 [T=Name] 从 '_Ty' 转换为 'T*'

此错误还附加了以下两条消息：

消息：从基类转换到派生类需要 dynamic_cast 或 static_cast

消息：请参阅对使用 [T=Name] 编译的函数模板实例化 'T *Scene::GetComponent(EntityID)' 的引用

此错误出现 3 次，每次 T 等于 Name、Transform 和 Sprite（到目前为止我的游戏引擎中的每个组件）

MSDN 上的编译器错误 C2440：https ://docs.microsoft.com/en-us/cpp/error-messages/compiler-errors-1/compiler-error-c2440?view = vs-2019

功能说明

ECS设计

我的实体组件系统通过两个数组数组存储实体和组件。

第一个是componentIndexes，用于按实体索引到第二个数组中，第二个数组components将根据索引返回一个组件。从本质上讲，如果您听说过使用“稀疏”数组和“密集”数组来压缩数组，那么这 …