c++ 使用数组减少内存

Posted 2023-02-21

【中文标题】c++ 使用数组减少内存

【英文标题】：c++ Memory reduction with arrays

【发布时间】：2014-11-07 18:51:31

【问题描述】：

我正在创建一个基于块的游戏，我想改进它的内存使用。 我目前正在使用sizeof() 8 创建块。我无法减小它的大小。

块：

...
bool front, back, left, right, top, bottom;//If the face is active, true

BYTE blockType;
BYTE data;

我想出了一个解决方案，但我不知道如何正确实现它，因为我对 c++ 还很陌生。解决方案： 所有空气块完全相等，但每个占用 8 个字节的内存。如果我可以设置所有空气块，指向同一块内存，这应该（我猜）使用更少的内存。 （除非指针地址占用 8 个字节？）

目前我的数组如下所示：

块：

Block*** m_pBlocks;

Chunk::Chunk()

    m_pBlocks = new Block**[CHUNK_SIZE];
    for(int x = 0; x < CHUNK_SIZE; x++)
        m_pBlocks[x] = new Block*[CHUNK_HEIGHT];
        for(int y = 0; y < CHUNK_HEIGHT; y++)
            m_pBlocks[x][y] = new Block[CHUNK_SIZE];
        
    

我知道你不能将这些指向 null 或指向其他东西，所以我应该怎么做？

【问题讨论】：

1.为什么这里的内存使用是个问题？ 2. 指针通常为 4 字节（在 32 位平台上）或 8 字节（在 64 位平台上）。添加指针会使您的内存使用更糟，而不是更好。为什么不只分配一个大块并摆脱指针？

一个指针占用8位内存，你是说64位系统8字节内存？

@Duckdoom5：不，不完全是。您在这里有三个级别的分配。在两个级别上，它们是指针数组。

@LightnessRacesinOrbit 啊，我明白了，所以如果我使用：Block m_pBlocks[32][64][32] 会删除指针？

@Duckdoom5：并且你不必在循环中搞乱new[] 和delete[]。 :)

【参考方案1】：

使用位域来减小 Block 的大小。

class Block 
  // bit fields, reduce 6 bytes to 1
  unsigned char front:1, back:1, left:1, right:1, top:1, bottom:1;//If the face is active, true

  BYTE blockType;
  BYTE data;
  // optional alignment to size 4.
  // BYTE pad;
;

Block m_pBlocks[32][64][32]; // 32*64*32=64K * sizeof(Block)=256K that is a lot.

是的，使用 8 字节的指针并不是真正的保存。

但是有几种方法可以帮助节省更多，如果您有一个高度图，那么高度图上方的所有东西都是空气！所以你只需要一个二维数组来检查，其中元素是高度。高度图下方的所有空气体素必须与其他非空气元素一起定义。

其他数据结构通常更节省空间，例如 Octree 或 Sparse voxel octree。

【参考方案2】：

如果您不需要修改这些块，您可以创建一个查找图。 请不要使用 new，并尽可能避免使用指针。

bool lookup[CHUNK_SIZE][CHUNK_HEIGHT];

Chunk::Chunk()

    for(int x = 0; x < CHUNK_SIZE; x++)
      for(int y = 0; y < CHUNK_HEIGHT; y++)
        lookup[x][y] = true;

现在您可以查询查找表以查看您是否有特定的块集。 此外，您现在将所有这些值放在一起，这对性能很有好处。