Как в ировом движке на C++ распаралерить функции Update и Render?

Для распараллеливания функций Update и Render в игровом движке на C++ можно использовать многопоточность. Многопоточность позволяет выполнять код в нескольких потоках одновременно, что может существенно повысить производительность игры.

Существует несколько подходов к распараллеливанию функций Update и Render. Один из них - распараллеливание на уровне объектов/объектных компонентов. Для этого можно использовать пул потоков, который будет распределять задачи по доступным потокам.

Первым шагом будет создание пула потоков, где каждый поток будет выполнять некоторую часть работы. Это можно сделать с использованием стандартной библиотеки C++11 и класса std::thread.

#include <thread>
#include <vector>

const int NUM_THREADS = std::thread::hardware_concurrency(); // Получение количества доступных потоков

std::vector<std::thread> threads; // Вектор для хранения потоков

// Функция, которая будет передаваться в поток для выполнения работы
void ThreadFunc(int startIdx, int endIdx)
{
    for (int i = startIdx; i < endIdx; i++)
    {
        // Обработка объекта/компонента i
    }
}

// Функция для распараллеливания работы
void ParallelUpdate()
{
    int numObjects = GetNumObjects(); // Получение общего количества объектов/компонентов

    // Распределение работы между потоками
    int objectsPerThread = numObjects / NUM_THREADS;
    int extraObjects = numObjects % NUM_THREADS;

    int startIdx = 0;
    for (int i = 0; i < NUM_THREADS; i++)
    {
        int endIdx = startIdx + objectsPerThread + (extraObjects > 0 ? 1 : 0);
        threads.emplace_back(std::thread(ThreadFunc, startIdx, endIdx));
        startIdx = endIdx;
        if (extraObjects > 0)
        {
            extraObjects--;
        }
    }

    // Ожидание окончания работы всех потоков
    for (auto& thread : threads)
    {
        thread.join();
    }
}

Аналогичным образом можно распараллелить функцию Render. Кроме того, следует обратить внимание на синхронизацию доступа к общим данным, таким как буферы отображения, чтобы избежать гонок данных. Для синхронизации можно использовать мьютексы или другие механизмы блокировки, доступные в стандартной библиотеке C++, например, std::mutex.

Несмотря на потенциальные выгоды от распараллеливания функций Update и Render, следует помнить, что не все задачи могут быть эффективно распараллелены, и в некоторых случаях может возникать проблема синхронизации, которую необходимо аккуратно решить. Также стоит учитывать, что распараллеливание может иметь ограничения на некоторых платформах или устройствах, поэтому важно провести тестирование и оценку производительности, чтобы найти оптимальный баланс между распараллеливанием и общей производительностью игры.