新的挑战ECS框架-开篇-EnTT基础

EnTT基础

目标：

• 了解三件套：entt::registry / entt::entity / component

• 学会用entt::view遍历"符合组件条件"的实体集合

• 了解entt::hashed_string（哈希字符串）的用途与常见问题

• 简单了解registry.ctx()是什么

设计思路

ECS框架，本质就是拿空间换时间，如果是传统的OOP架构，那么我们会在类之间进行跳转，所以有一个缓存cache命中率的问题，因为cpu喜欢读一块一块的内存，而不是分散开来的，oop就会有这个问题，比如不同游戏对象之间，update、render是先跑完update然后再轮到render，这种是会不断跳转读取，而ECS的思维，分为实体、组件、系统，实体就是一个ID/句柄，就是一个非负整数，组件就是简单的纯数据结构，系统相当于一个函数，其会负责如何更新，这种方式再更新的时候读取就是一块一块的连续内存了，极大的提升了性能。

• 实体（entity）不是一个“带方法的对象”，更像是一个ID/句柄
• 组件（component）是纯数据：位置、速度、血量、阵营……
• 系统（system）负责“如何更新”：它会遍历一批拥有指定组件的实体，批量处理

这是个吃后期的架构，越到后面收益越明显：当你要新增玩法（比如“阻挡”“弹道”“技能”），往往是新增组件 + 新增系统，而不是在一堆类的继承链里打补丁。

实现

实体 Entity

entt::registry registry;

entt::entity player = registry.create(); // 一个实体

建立一个实体很简单，需要使用entt::registry，这是"世界/数据库"，我就理解是一个注册表，所有实体得先注册，用于创建实体、增删组件、查询视图。

组件 Component

struct position {
    float x;
    float y;
};

struct velocity {
    float dx;
    float dy;
};

组件，只存放数据，简单的数据结构。这里的 emplace<T> 可以理解成：“给这个实体添加一个 T 组件，并初始化它的数据”。

registry.emplace<position>(player, 10.f, 20.f);
registry.emplace<velocity>(player, 1.f, 0.5f);

系统 System

这里我们会采用 view 遍历实体集合，当我们想找出“所有带 tag + position 的实体”，就可以建立一个 view：

auto view = registry.view<const tag, const position>();

view.each([](const auto& entity_tag, const auto& pos) {
    if (entity_tag.id == "player"_hs) {
        spdlog::info("找到玩家，位置: ({}, {})", pos.x, pos.y);
    }
});

这段代码要牢记，后面游戏系统，都会沿用这个结构，用view找到目标实体，然后批处理。

嗯，我应该记住了，*_*！

哈希字符串：高效，节能，稳如狗

怎么像打广告，简单来说就是用整型数字来比较，就是把std::string 映射成整数，性能好。

entt::hashed_string可隐式转换成entt::id_type，这是个32位的无符号整型。

果然C++就是不讲道理，从语法层面可以直接改

我们可以采用 _hs 字面量来生成哈希值

using namespace entt::literals;
registry.emplace<tag>(player, "player"_hs, "player");

这里这个tag组件有一个id和std::string。这里有个问题要注意，就是hashed_string是不拥有原始字符串的值的，它好像是字符串指针，有点类似string_view，不保证生命周期，所以会存一个id，一个value值 std::string

struct tag {
    entt::id_type id;
    std::string value;
};

我们可以通过函数``registry.get(player)` 拿到组件，就能同时打印哈希值与原始文本：

auto player_tag = registry.get<tag>(player);
spdlog::info("玩家标签的哈希值: {}", player_tag.id);
spdlog::info("玩家标签的原始文本: {}", player_tag.value);

上下文变量（registry.ctx()）

依赖注入，可以存放一些全局/共享数据；先记住它的定位：当你不想把某个全局对象做成单例，又希望系统之间能共享时，ctx 往往是一个更干净的选择

章节总结

了解entt基础知识，如何挂组件，如何通过view获取相应的实体，了解哈希字符串高效查找的原理，注意哈希字符串不保证生命周期的问题