对象池
对象池也是我们在游戏开发中，可能会经常用到的组件，他能避免你在游戏中经常的创建和销毁对象，提升了游戏的性能，也避免了内存碎片的产生。
主要的应用场景就是有大量的同类型对象需要构造和销毁，此时可以采用对象池，将用不到的对象隐藏起来，等到需要进行使用时，再进行申请。
对象池的主要作用
当涉及到频繁创建和销毁对象的情况时，对象池是一种常用的设计模式，它具有以下优势和用途：
-
提高性能：对象的创建和销毁是一项开销较大的操作，特别是在游戏开发等需要高性能的领域。通过使用对象池，可以避免频繁的内存分配和释放，从而提高程序的性能。对象池在初始化阶段创建一定数量的对象，并在需要时重复使用这些对象，减少了频繁的动态内存分配，提高了执行效率。
-
减少内存碎片：频繁的内存分配和释放容易导致内存碎片化问题。对象池通过预先分配一块连续的内存空间来存储对象，避免了内存碎片的产生，提高了内存的利用率。
-
控制对象的生命周期：对象池可以控制对象的生命周期，确保对象在使用完毕后可以被重复利用。这对于需要反复使用相同类型的对象的场景非常有用，比如游戏中的子弹、敌人、粒子效果等。
-
管理对象的数量：通过对象池，可以限制对象的数量，避免出现过多的对象导致内存消耗过大。当对象池中的对象不够用时，可以选择等待其他对象释放或者动态增加对象的数量，以满足需求。
-
避免资源竞争：在多线程环境下，对象池可以提供线程安全的机制，避免多个线程同时创建和销毁对象时的资源竞争问题。
总之，对象池是一种有效的管理和复用对象的方法，可以提高程序的性能和资源利用率。它适用于需要频繁创建和销毁对象的场景，并且对于对象的生命周期、内存管理和性能优化有较高的要求。
举一个例子：
在一个射击游戏中，假设有一把枪，他有30发子弹，每当击发一个弹匣，这时我们肯定会把子弹封装成一个类，但是我们击发30发子弹，势必要创建30个子弹对象，这30个子弹击中物体，势必要销毁这30个子弹对象，如果我们子弹的类比较复杂，势必会造成短时间大量对象创建和销毁，这时我们就会造成系统资源的浪费，而且频繁的创建和销毁对象，势必会出现内存泄漏的情况，而且如果我们子弹因为别的问题没有被成功的销毁。可能会使得大量的子弹对象出现在游戏中，会造成游戏的卡顿。
如何实现？
#include <iostream>
#include <vector>
class GameObject {
public:
GameObject(int id) : id(id) {}
void Update() {
std::cout << "Updating object " << id << std::endl;
}
private:
int id;
};
class ObjectPool {
public:
ObjectPool(int size) {
for (int i = 0; i < size; ++i) {
GameObject* obj = new GameObject(i);
pool.push_back(obj);
}
}
~ObjectPool() {
for (GameObject* obj : pool) {
delete obj;
}
}
GameObject* GetObject() {
if (pool.empty()) {
std::cout << "No available objects in the pool." << std::endl;
return nullptr;
}
GameObject* obj = pool.back();
pool.pop_back();
return obj;
}
void ReleaseObject(GameObject* obj) {
pool.push_back(obj);
}
private:
std::vector<GameObject*> pool;
};
int main() {
ObjectPool pool(5);
GameObject* obj1 = pool.GetObject();
GameObject* obj2 = pool.GetObject();
GameObject* obj3 = pool.GetObject();
obj1->Update();
obj2->Update();
obj3->Update();
pool.ReleaseObject(obj2);
GameObject* obj4 = pool.GetObject();
GameObject* obj5 = pool.GetObject();
obj4->Update();
obj5->Update();
delete obj1;
delete obj3;
delete obj4;
delete obj5;
return 0;
}在这个示例中，我们有一个 GameObject 类来表示游戏对象。ObjectPool 类则是对象池的实现。在 ObjectPool 的构造函数中，我们创建了一定数量的游戏对象，并将它们存储在一个 std::vector 容器中。GetObject 函数从对象池中获取一个可用的对象，并返回它的指针。ReleaseObject 函数用于释放一个对象，并将其放回对象池。
在 main 函数中，我们展示了如何使用对象池。我们首先创建一个对象池，并从中获取几个对象。然后，我们调用对象的 Update 函数来模拟对游戏对象进行操作。接着，我们释放了一个对象，并再次获取两个新的对象。
请注意，在使用完对象后，我们需要手动调用 delete 来释放内存，因为对象池只负责对象的管理，而不负责对象的销毁。