为什么C++仍是游戏引擎的核心语言
打开Steam，随便点开一款3A大作的系统信息，大概率会看到“基于自研C++引擎”或“使用Unreal Engine”这样的描述。这背后不是巧合。C++之所以长期统治游戏引擎开发，核心在于它对硬件资源的直接控制能力。当你在《赛博朋克2077》里穿梭于夜之城时，每一帧的画面渲染、物理碰撞、内存调度，都是通过C++一层层精确指挥CPU和GPU完成的。
相比之下，Python或JavaScript这类语言虽然上手快，但在处理每秒60次的完整场景更新时，容易因垃圾回收机制导致卡顿。而C++让你自己管理内存，意味着你可以决定什么时候分配显存、什么时候释放对象，避免运行时的意外停顿。
内存布局直接影响帧率
很多人觉得优化就是换更好的算法，其实很多时候，数据怎么放比算法本身更重要。比如在游戏中处理上千个敌人AI时，如果每个敌人都用独立的对象分散存储，CPU缓存命中率就会大幅下降。这时候采用“结构体数组”（SoA）代替“数组结构体”（AoS），能显著提升访问速度。
struct EnemyAoS {
float x[1000];
float y[1000];
int hp[1000];
};
struct EnemySoA {
std::vector<float> x, y;
std::vector<int> hp;
};上面两种写法看似差别不大，但在循环中批量处理坐标时，SoA能让CPU预取更高效，减少缓存未命中次数。实测在某些场景下可提升30%以上的处理速度。
避免不必要的虚函数调用
面向对象设计中，虚函数很常见，但每一次调用都要走虚表查找。在每帧执行上万次的更新逻辑里，这种间接跳转会拖慢性能。如果你知道某个行为是确定的，比如子弹飞行轨迹一定是直线，那就没必要用虚函数去动态绑定。
可以改用模板或策略模式，在编译期就把逻辑定下来：
template<typename MovementStrategy>
class Bullet {
public:
void update() {
strategy.move(*this);
}
private:
MovementStrategy strategy;
};这样编译器能在编译时内联具体实现，生成更紧凑高效的机器码。
资源加载要配合磁盘特性
很多玩家抱怨游戏启动慢，其实问题常出在资源读取方式。传统做法是一个个加载纹理、模型文件，但机械硬盘随机读取效率极低。更好的方式是把资源打包成大文件，按场景预加载到内存池中。
比如你进图之前，提前把整个关卡需要的贴图、音效、动画数据一次性顺序读取。虽然总数据量没变，但减少了磁头寻道时间，整体加载速度反而更快。固态硬盘虽快，但这种方式依然能降低I/O波动，避免帧率抖动。
多线程不能滥用
现代CPU都是多核的，理所当然想把渲染、物理、AI拆开跑。但线程切换本身有开销，共享数据还要加锁保护。如果任务划分不合理，可能主线程等锁的时间比计算还长。
一个实用的做法是采用“任务队列 + 工作窃取”模型。主线程负责调度，子线程各自处理独立任务块。当某个线程空闲时，自动从其他队列末尾“偷”任务来干，既平衡负载又减少同步成本。