【要約】クラスから離れよう｜Unity・C#の速度のコツ [Qiita_Trend] | Summary by TechDistill
> Source: Qiita_Trend
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// Problem
Unity開発者は、パフォーマンスと設計の柔軟性のトレードオフに直面する。従来のクラス継承を用いた設計では、以下の問題が発生しやすい。
- ・継承階層の深化による、機能追加の柔軟性の低下。
- ・クラス（参照型）の多用による、ヒープ割り当てとGCの発生。
- ・メモリの不連続性による、CPUキャッシュ効率の悪化。
// Approach
著者は、クラスへの依存を減らし、メモリ効率を高めるための手法を提案している。
- ・コンポジションへの移行：interfaceとstructを使い、機能の組み合わせで構成する。
- ・ボクシングの回避：ジェネリック制約を用い、structのヒープ割り当てを防ぐ。
- ・委譲と拡張メソッド：継承の代わりに、内部保持や拡張メソッドで機能を付与する。
- ・データ指向設計：
stackallocやSpan<T>を用い、スタック上に連続したメモリを確保する。
// Result
これらの手法を適用することで、Unityにおける実行速度とメモリ管理の効率が向上する。
- ・GCの発生を抑制し、フレームレートの安定化に寄与する。
- ・メモリレイアウトが連続するため、キャッシュラインの最適化が可能になる。
- ・
stackallocにより、ヒープ割り当てを排除した高速な実装が可能になる。
Senior Engineer Insight
> 本記事の提案は、高負荷なUnityプロジェクトにおいて極めて実践的である。特に、structとinterfaceを組み合わせた設計は、柔軟性と低負荷を両立する。ただし、ボクシングによる意図しないヒープ割り当ては、即座に性能低下を招く。大規模開発では、これら低レイヤの知識をチームの共通認識とする必要がある。