ECS序列化

Question

我目前正在为一个游戏引擎开发一个ECS系统，并且偶然发现了一个序列化问题。是我在ECS实现中用于组件存储的数据结构，它是一个预先构造的组件池，这些组件是可回收的。因此，添加一个实体就像为预构造的组件分配值一样简单。系统被设计为使用组件索引，而不是类型，，这就是问题所在。当序列化和反序列化组件时，被视为BaseComponent指针.

组件结构层次化

struct BaseComponent {}; // struct used as base to store components

template<typename T>
struct Component : public BaseComponent {
    static const uint_fast32_t ID; // identifier used by the rest of the system
}

struct SomeComponent : public Component<SomeComponent> {
    // component specific data
}

是组件特定的数据，我想序列化、反序列化并将数据分配给SomeComponent.中的适当字段。

我有一个简单的解决方案，但是当涉及到干净的代码时，它是相当模糊的。我找到的解决方案是将组件内存直接转储到文件中，并通过char缓冲区将其读入内存。然而，这不允许指针，在我看来，这是相当令人厌恶的。我发现的另一个解决方案是，如果可能的话，使用变量函数来构造一个临时的、使用变量展开进行聚合初始化的函数。但是，此方法不解决序列化和反序列化问题，只解决分配问题。

因此，我的问题是:在不知道类型信息的情况下，是否有一种很好的方法来序列化和反序列化多态类型？

Answer 1

在这种情况下，我会考虑CRTP模式。基类定义序列化/反序列化函数，这些函数在交付的类中调用实际实现。维基百科的文章有一些很好的例子。

Answer 2

首先要做的是:我认为您正在尝试避免这种情况，但无论如何，您都需要为您拥有的每种组件定义一个序列化/反序列化函数。

明白了，你有三个选择。

1. 不使用BaseComponent指针。
2. 将BaseComponent更改为具有虚拟序列化/反序列化成员函数(以及一个虚拟析构函数，以确保安全)。然后在组件结构中使用CRTP，就像@licensed建议的那样。如下所示：

结构BaseComponent {虚拟std：：字符串序列化()= 0；}；模板结构组件: public BaseComponent {静态uint_fast32_t ID；虚拟std：：字符串序列化(){返回static_cast(this)->serialize()；}；结构SomeComponent:公共组件{std：：字符串序列化(){返回"{a: b，c: d}"；}；结构OtherComponent:公共组件{std：：字符串序列化(){返回"{d: c，b: a}"；}；{ OtherComponent o1，o2；SomeComponent s1，s2；std::vector组件；components.push_back(&o1)；components.push_back(&s1)；components.push_back(&o2)；components.push_back(&s2)；用于(auto* comp : components) { std::cout << comp-> << "\n"；}

1. 将BaseComponent更改为有一个枚举或id，您可以使用它来识别大开关中的派生组件类型，这样就可以恢复类型。

枚举类ComponentKind { SomeComponent，OtherComponent }；结构BaseComponent { ComponentKind类；}；模板结构组件:公共BaseComponent {静态const uint_fast32_t ID；}；结构SomeComponent: public ComponentKind=：ComponentKind::SomeComponent；} std::string序列化(){返回"{a: c: d}"；} }；struct OtherComponent: public OtherComponent{ OtherComponent() {OtherComponent(){OtherComponent= ComponentKind::OtherComponent；} std::string OtherComponent(){返回"{d: c，b: a}"；}；}；std：：OtherComponent序列化(BaseComponent* comp) {OtherComponent(comp->OtherComponent){ case (ComponentKind::SomeComponent)：返回OtherComponentcase (ComponentKind:: OtherComponent )：返回static_cast(comp)->serialize()；默认值：“；}{OtherComponent o1，o2；SomeComponent s1，s2；std::vector组件；components.push_back(&o1)；components.push_back(&s1)；components.push_back(&o2)；components.push_back(&s2)；for (auto* comp : components) { std::cout <<序列化(Comp) << "\n"；}enum类ComponentKind { SomeComponent，OtherComponent }；结构BaseComponent { ComponentKind样；}；模板结构组件: public BaseComponent { static uint_fast32_t ID；}；struct SomeComponent: public Component { SomeComponent() = ComponentKind::SomeComponent；}std：：字符串序列化(){返回"{a: b，c: d}"；}；结构OtherComponent:公共组件{ OtherComponent() {OtherComponent(){OtherComponent()= ComponentKind::OtherComponent；}std：：字符串序列化(){返回"{d: c，b}“；} }；}；字符串序列化(BaseComponent* comp) {开关(comp->种类){ case (ComponentKind:: SomeComponent )：返回static_cast(comp)->serialize()；大小写(ComponentKind:: OtherComponent )：返回static_cast(comp)->serialize()；默认值:返回“；} void (){OtherComponent o1，o2；SomeComponent s1，s2；std::vector组件；components.push_back(&o1)；components.push_back(&s1)；components.push_back(&o2)；components.push_back(&s2)；for (auto* comp : components) {std:cout <<序列化(Comp) << "\n"；}}

选项2在BaseComponent上创建一个vtable (动态多态性能开始)，并强制您使用虚拟析构函数以确保安全(请查看Scott关于该问题的单词)。

选项3，不需要一个vtable，而是抛出类型安全，并迫使您非常小心的static_casting各地。

我认为人们更喜欢备选方案3而不是2，但老实说，我会考虑第一个方案1。