我正在使用box2d在Java中创建一个物理游戏。
我正在编写一个AI类，并希望在考虑内存对齐的情况下确保尽可能高效地存储我的数据。
最小的增加可能会产生巨大的变化，因为我实际上正在“尽可能多地运行AI对象”，直到系统变慢为止。该程序已经在碰撞检测中使用了大量内存，因为我想再次能够支持尽可能多的代理商。
到目前为止，我了解到的是，最小的Java类型是8个字节，并且对象被填充为8的倍数。我已将我的AI控件构造为布尔数组，表示运动：x +/- 1，y +/- 1和顺时针方向/ CCW旋转用于某些灯具。
由于Java没有为布尔值设置空值，因此我将控件嵌套在具有bool值on_off和pos_neg的命令对象中。通过移动和旋转，我每个“默认”操作（例如向右移动）处理大约7个命令对象。所以我为每个动作创建命令数组。
我的问题是：我能有效地做到这一点吗？
我还没有完成设计，所以我不确定每个数组的大小。但是，考虑到内存对齐的要求，我猜我至少会有一些填充，最终会浪费内存，我正在考虑做一些事情，例如削减对象大小以适应填充限制，然后从多个内存中推送剩余数据对象变成“溢出”对象...之类的东西。
这样会加快速度吗？为什么或者为什么不？
我还考虑使用位集，尽管我认为我的命令对象可能已经达到了类似的结果，并且有人告诉我位移很慢。
public class Command {
boolean on_off = false;
boolean pos_neg = false;
}
public class DefaultMoves {
//Note: these arrays are 2d in the event multiples are necessary
//to complete a single action, I may change this later.
Command[][] mvRight =
{
{ new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(true, true), //moveX
new Command(false, false) //
},
};
Command[][] mvLeft =
{
{ new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(false, false), //
new Command(true, false), //moveX
new Command(false, false) //
},
};
}
最佳答案
这只是一个评论，但是有点冗长，我不想把它写成3条评论。
由于这是另一个后续问题，因此我将从“停止担心填充”开始。担心您如何存储数据。
而且，如果您要担心事情占用多少空间，请分配7个对象组成的数组，而不是7个单独的对象。我确定Java每次分配都有开销。在典型的C或C ++实现中，每个new或malloc的分配超出实际分配的数据大小的16-32个字节，并且将其舍入为16或32个字节。在Java中，建议here对象的内存开销为8个字节-这可能不适用于所有Java VM和实现。
此外，所有时空优化都是时空之间的折衷（至少几乎总是如此），因此以更紧凑的形式存储数据将节省时间，从而节省了空间。例如，我可以认为在较大的整数结构中将成对的on_off和pos_neg作为两个位。因此，您的7个命令将存储在一个整数中。但是，现在您必须进行移位和屏蔽才能获取正确的数据。同样，如果要存储某些内容，请转移和操作。 （因为我不太了解Java，所以我将其编写为C）。
/* This is big enough for 16 pairs of on_off and pos_neg */
/* In a pair of bits, bit 0 = on_off, bit 1 = pos_neg */
uint32_t cmdData;
/* Get values of on_off and pos_neg for element number n */
void getData(int n, bool& on_off, bool& pos_neg)
{
uint32_t shifted = cmdData >> (2 * n);
on_off = (shifted & 1) != 0;
pos_neg = (shifted & 2) != 0;
}
/* Store values for element n */
void setData(int n, bool on_off, bool pos_neg)
{
uint32_t bits = (int)on_off + (2 * (int)pos_neg);
uint32_t mask = 3 << (n * 2);
cmdData &= ~mask; /* Clear bits */
cmdData |= bits << (n * 2);
}
如您所见，这可以更有效地存储数据，因为我们可以在4个字节中存储16对
{on_off, pos_neg}，而不是每个（可能）占用一个字节。但是，要深入了解它们，您每次都必须做一些额外的操作（并且代码变得更加混乱）。是否“值得拥有”在很大程度上取决于情况，访问这些对象的频率与系统内存的低低（假设这些对象的内存使用量是造成问题的原因-如果您有100个命令结构，并且使用该命令的40000000个对象，那么这些命令就不会成为问题。我存储方向/运动命令的方式可能是两个整数值（如果空间狭窄，则为
int8_t [java中的byte]），例如，按住+1进行向右或向下移动，-1向左或向上移动。这不是最紧凑的形式，但是它可以轻松访问和轻松计算新职位。然后可以使用该对描述所有可能的方向：
struct direction
{
int x, y;
};
direction directions[] =
{
{ 0, 0 }, // Don't move.
{ 0, 1 }, // Right.
{ 0, -1 }, // Left.
{ 1, 0 }, // Down.
{ -1, 0 }, // Up.
};
如果您也想对角移动，则必须使用
{ 1, 1 }, {-1, 1}等组合添加另外四对。可以将它们作为一对
xDir, yDir值应用于可移动的对象。但是这里的关键是，您首先要对更重要的内容（空间或计算）有一个很好的了解。由此，找出哪些对象占据了大部分空间（哪个占据了最大的空间）。摆弄一个或几十个物体的大小不会有太大的不同，有些东西你有数百万个意志。如果空间不是问题（为了公平起见，在具有千兆字节RAM的系统中编写很难有效地使用足够大量数据的代码的确很困难-如果您使用内存，通常是CPU耗尽了内存之后才耗尽速度对每一帧的每个对象做一些事情）。
手提箱类比：
想象一下，您有一个手提箱，可以在宽度上正好容纳4个小盒子（在长度上可以容纳任何数字-这是一个奇怪的手提箱！），而您有一个大盒子，它们是1个，2个，3个或4个小盒子。盒子是用“魔术贴”制成的，因此它们可以粘在一起，可以随意拆分，但是您必须跟踪它们属于哪个，每次“拆分”或“放回”这些单元时，额外的时间。
如果您想变得懒惰并且简单易用，只需将三盒装的行李箱放进手提箱，每个箱子旁边都留有一个空白处。
1 2 3 4
a a a x
b b b x
c c c x
d d d x
等等。
如果要紧紧包装，请先取一个3个单位的盒子，然后再切下一个，再将其粘贴在第一个旁边，然后将剩余的两个单位放在下一个空间，然后切成两个单位从下一个开始，并将其粘贴到数据包2旁边，依此类推。
1 2 3 4
a a a b
b b c c
c d d d
现在，您已使用了25％的空间来存储它们，但是您花了一些时间将它们拆分，并且当您以后需要使用数据时，您不得不花时间再次将它们分成三个单元。
现在，想像一下您可以付钱将东西放入手提箱，并且按放置的物品获得报酬，您选择哪种方法？
然后，您不必为每件物品付费，而必须为行李箱空间付费（因为您是公司的所有者）。现在，您想尽可能地挤入空间。但这需要额外的时间，对吗？如果手提箱很贵，那也许值得。如果不是那么贵，您可能更希望节省时间而不是空间。这是一个妥协。
[我们可以以更实际的单位8、32或64进行相同的操作，但是我认为那只会使阅读变得更困难，并且肯定使打字变得更加困难]
关于java - 物理游戏的内存高效AI对象，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/33829894/