C++ 高效地迭代大量数据 介绍

首先，我必须说这是为在线游戏服务器做的，它跟踪地图中的每个对象，无论是玩家还是AI（NPC或你想怎么称呼它）

它不仅要跟踪他们，还要在玩家之间通知他们的近邻。我已经解决了这个问题，目前我正在使用一种多线程的方法，这种方法非常有效。

我的问题 我将所有这些对象存储在一个哈希表中。我们可以认为哈希表是一个<代码>无序的映射，虽然实际上我使用了RD::Hash映射> /代码>，因为插入和获取（自测试）更快，虽然占用了更多的RAM（现在不是问题）。 问题是，该映射存储对象的唯一ID（64位），加上对象指针，类似于：

rde:：hash\u映射

我的问题是：

我的应用程序（服务器）必须在一个循环中运行（线程内），必须每50毫秒调用一次循环，以保持运行平稳。循环代码如下所示：

void loop()
{
    UInt32 prev = clock();
    UInt32 prevSleep = 0;
    while (1)
    {
        UInt32 diff = clock() - prev;
        prev = clock();

        maps.update() // Suppose map is a class, which stores the objects map

        if (diff <= 50 + prevSleep)
        {
            prevSleep = 50 + prevSleep - diff;
            sleep(prevSleep);
        }
        else
            prevSleep = 0;
    }
}

稍后，必须调用每个对象的内部更新，我这样做是通过（再次使用伪代码）：

如果这还不够，则必须将上述循环扩展为：

foreach objectsList as object:
    object->update()
    
    // Visit all the other objects
    // Called once every 1 sec for the object, not on every call
    foreach objectsList as other:
        if other != object:
            object->visit(other)

我尝试对此进行优化 将第一个循环（添加和通知）与更新循环合并，如下所示：

foreach objectsList as object:
    foreach objectsToBeAdded as joiner:
        object->notify(joiner)
        joiner->notify(object)

    object->update()

    // Called once every 1 sec for the object, not on every call
    foreach objectsList as other:
        if other != object
            object->visit(other)

这在对象数量不大的情况下起作用，当它增加循环数时，循环开始占用4秒的时间，这远远超过了我正在寻找的50毫秒。

我的问题 有没有其他方法可以进一步优化这一点？我曾经考虑过使用八叉树来跟踪对象在地图中的位置，但后来得出的结论是，这只会使问题更加严重

我还将每个地图划分为一个实体的35个单位（35是“视图范围”，LOS），因此给定的

rde:：hash_地图

只包含彼此可以看到的单位，因此需要更新。只要对象计数较低，就可以工作

我还能做什么？谢谢大家!

注 所有这些

foreach

都是使用迭代器的循环，比如

rde:：hash\u map:：iterator

从

对象开始（）

到

对象结束（）

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其他优化，如没有玩家（真正的用户，而不是NPC）时不更新、在给定地图上没有玩家时释放内存等，都已经被考虑在内。

除了空间分割之外，第一个想到的优化是只通知对象附近的变化（例如使用四叉树）是：是否每个对象都必须被告知每个更改？为什么不告诉每个对象，“每一帧，我将运行你的

update

方法。在你的

update

方法中，你可以查找你想查找的所有内容（例如，可能有一个缓冲区，包含该帧/最近帧中发生的所有更改）通过这种方式，您不必花费CPU周期通知对象他们实际上不需要知道或关心的事情

另外，您是否在程序上运行了CPU探查器，并验证了热点（占用CPU时间最多的地方）是否在您认为的位置

进一步讨论见评论：

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除了空间分割之外，我想到的第一个优化方法是只通知对象附近的变化（例如使用四叉树）is:是否每个对象都必须被告知每个更改？为什么不告诉每个对象，‘每一帧，我将运行您的

update

方法。在您的

update

方法中，您可以查找您想要查找的所有内容（例如，可能有一个缓冲区，包含此帧/最近帧中发生的所有更改）通过这种方式，您不必花费CPU周期通知对象他们实际上不需要知道或关心的事情

另外，您是否在程序上运行了CPU探查器，并验证了热点（占用CPU时间最多的地方）是否在您认为的位置

进一步讨论见评论：

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目前正在使用您的一些建议。每个

rde:：hash_map

集合只包含彼此的可视范围（靠近它们）的对象，因此它们不会收到不必要对象的通知。

Object:：update（）

方法仅（目前）起作用计算对象的位置并将其相应地移动到不同的时间。

object:：visit（who）

方法简单地告诉对象，

who

在附近，在内部什么都不做。时间花在连接（n=objects，m=tobeaded）通知的第一个O（n*m）循环上，以及进一步的O（n^2）上访问循环。我对其进行了分析。是的。这些是结果。作为补充说明，我还尝试将O（n*m）和O（n^2）循环统一为一个，使用外部类跟踪两个对象之间的“更新状态”，如：，从而使其成为一个O（n^2）通知连接事件或调用visit方法的循环。我也读过有关缓存命中/未命中的内容，并对其进行了研究，但我认为在使用哈希映射时无法减少未命中。由于哈希映射具有快速插入/查找和线程安全迭代器，因此必须使用哈希映射（意思是，在一个线程中删除一个对象不会使所有其他迭代器失效）。@ProStage让我举一个例子来说明我的意思——在一个有数千颗子弹的shmup中，比如在Touhou，你不需要通知每一颗子弹其他子弹的存在。为了确保游戏的正确性，尽可能做到最低限度（每个项目符号都是高级的，如果项目符号特别关心其他项目符号的状态，那么它在更新时会显式地处理它自己的状态，然后执行一些快速碰撞检测算法，也许可以利用这样一个事实，即只有非常接近玩家的项目符号才是重要的，项目符号的大小在项目符号的持续时间内是静态的，等等）@换句话说，如果你在做h

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