Architecture 什么使ECS成为ECS 什么使ECS成为ECS

最近在Nim中制作游戏引擎时，我对ECS主题非常感兴趣。Nim有很棒的元编程能力，所以我决定创建一个宏，为任何ECS的正常需要生成一个快速的样板文件

问题是我读到的几乎每一篇文章对这个主题的看法都不一样。例如，有人告诉我们实体只是一个指向所有相关组件的id。我真的很喜欢这个主意，因为它很实用。但问题还是出现了。这种方法要么内存效率低，要么速度慢

一种选择是索引到数组中。此选项在访问组件时速度很快，但会留下大量未使用的内存。假设您有一个只有少数实体使用的巨大组件。如果您拥有数千个实体，那么在最好的情况下，浪费的空间可以计算为兆比特

另一种方法是将它们存储在哈希映射中。这种方法一方面提高了内存效率，另一方面不仅速度慢而且不切实际。组件的顺序可能会不断变化，从而在渲染时产生视觉缺陷。散列也比索引慢得多，而且n（1）不能保证。更不用说，如果容器膨胀，所有的东西都必须重新清洗

下一个技术是二进制搜索（我提出了这个，所以听起来可能很奇怪）与数组相结合。若组件填充良好，我们将使用fast数组。如果很少，我们更喜欢排序数组，并使用bin搜索查找元素。首先，我认为这种方法是完美的，在可用性和性能之间找到了很好的平衡。不过，在基准测试之后，我非常失望地发现，即使是连续排序存储也有很大的缺陷。例如，从长列表中快速删除或插入实体会带来巨大的性能成本。每次删除一个组件时，移动所有元素只会很难，我们需要这样做以保持秩序

除此之外，我还看到了一篇文章，其中指出为了连续存储组件并允许矢量化，必须将它们存储在多个数组集中。这意味着，若实体有这组组件，它将存储在相应的数组中。他们提出了SoA（数组结构）和AoS（数组结构）。对我来说，AoS看起来像是在用对象替换组件时破坏了ECS的整体功能。此外，在本文的术语中，实体实际上比id更复杂。它包含指向SoA或AoS的头以及指向实体本身的索引。然后，向实体添加组件需要将所有组件移动到不同的集合并更改标题

最后结论

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在写这一大块文字时，我意识到最后一个选项可能是最好的。主要是因为我可以生成在集合之间移动组件的过程，总体来说，它看起来是最快的，尽管我不确定。它不允许您通过所有组件平滑地迭代。你觉得这一切怎么样？你会怎么做？

那么你的问题是什么？