C# Int3 和 Vector3Int
〇、前言
Unity 性能分析工具的使用
??为了更好地分析程序的运行情况或者代码的运行性能，以后的文章都尽量使用 Unity 自带的 Profiler 窗口进行深入的性能分析！
??通过按键 ctrl + 7 或者 以下方式调出，Profiler 窗口：
- 一定要选择 Deep Profile（深度分析）模式
??接下来写完脚本，开始运行后，打开如下下拉框即可看到代码中详细的运行情况：
??不过要注意：进行深度性能分析时会造成项目运行帧率严重下降，若要暂时关闭性能分析请按下红色箭头指向的按钮（即暂停按钮⊙）
一、关于 int3 与 Vector3Int 的问题
1. Vector3Int 是什么？
Vector3Int 是 使用整数的 3D 向量和点表示形式
此结构用于在某些情况下表示不需要浮点精度的 3D 位置和向量。
通俗易懂地来说，Vector3Int 就是 一个三维的向量或点：
n ? = ( x , y , z ) ? 或 ? P ( x , y , z ) \vec n=(x,y,z) \ 或\ P(x,y,z) n=(x,y,z)?或?P(x,y,z)
其中 x , y , z 都是整数。
更详细的见 Unity脚本API: Vector3Int .
特点如下：
- Vector3Int 实现了
IEquatable<int3>,IFormattable接口。 - 其全部成员属性如下：
//静态属性
public static Vector3Int right { get; }
public static Vector3Int left { get; }
public static Vector3Int down { get; }
public static Vector3Int up { get; }
public static Vector3Int one { get; }
public static Vector3Int zero { get; }
public static Vector3Int forward { get; }
public static Vector3Int back { get; }
//非静态属性
public int x { get; set; }
public int y { get; set; }
public int z { get; set; }
public float magnitude { get; }
public int sqrMagnitude { get; }
- 函数方法众多，都是关于向量运算的：
//静态函数方法
public static Vector3Int CeilToInt(Vector3 v);
public static Vector3Int FloorToInt(Vector3 v);
public static Vector3Int RoundToInt(Vector3 v);
public static float Distance(Vector3Int a, Vector3Int b);
public static Vector3Int Max(Vector3Int lhs, Vector3Int rhs);
public static Vector3Int Min(Vector3Int lhs, Vector3Int rhs);
public static Vector3Int Scale(Vector3Int a, Vector3Int b);
//非静态函数方法
public void Clamp(Vector3Int min, Vector3Int max);
public void Scale(Vector3Int scale);
public void Set(int x, int y, int z);
- 可进行的运算操作有：
| 加 | 减 | 乘 | 除 |
|---|---|---|---|
| + | - | * | / |
2. int3 是什么？
严谨的来说，int3 是一个 1 × 3 矩阵，可以表示为：
A = [ ? x ??? y ??? z ? ] \bold{A} = \begin{bmatrix}\ x\ \ \ y\ \ \ z\ \end{bmatrix} A=[?x???y???z??]
其中 x , y , z 都是整数。
特点如下：
- int3 实现了
IEquatable<int3>,IFormattable接口。 - 其全部成员属性如下：
//静态成员
public static readonly int3 zero;
//非静态成员
public int x;
public int y;
public int z;
//属性极多，都是关于矩阵运算的，这里不一一列举
public int2 xx { get; }
public int3 yzx { get; set; }
public int4 zzzz { get; }
....
-
函数方法都是基本对象应该有的，然后就没别的函数方法了。
-
可进行的运算操作有：
| 加 | 减 | 乘 | 除 | 求余 | 自增 | 自减 | 与 | 或 | 非 | 异或 | 左移 | 右移 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| + | - | * | / | % | ++ | -- | & | | | ~ | ^ | << | >> |
3. 两者有什么异同？
<共同点>
- 1.都实现了
IEquatable<int3>,IFormattable接口； - 2.两者在数据储存方面是一样的，都是储存三个 System.Int32 类型的数据；
- 3.都可以通过索引器访问内部成员；
- 4.都能进行基础的加减乘除运算；
<不同点>
- 1.
int3可以进行的运算操作比Vector3Int丰富； - 2.
int3可以使用的静态成员比Vector3Int少； - 3.
int3可以通过多种方式进行初始化操作，而Vector3Int只能通过输入 x , y , z 进行初始化；
<适用范围>
int3适用于矩阵运算当中；Vector3Int适用于向量和点的运算当中。
二、正式测试部分
新建一个脚本，写入如下代码：
//需要用到的命名空间
using UnityEngine;
using Unity.Mathematics;
public class TestTimerScript : MonoBehaviour
{
//循环进行的次数
public int count = 10_000;
void Update()
{
//赋值测试部分
Test_int3_1();
Test_Vector3Int_1();
//初始化测试部分
Test_int3_2();
Test_Vector3Int_2();
//获取静态成员测试部分
Test_int3_3();
Test_Vector3Int_3();
//运算操作测试部分
Test_int3_4();
Test_Vector3Int_4();
//测试一次就暂停一次，方便查看数据
UnityEditor.EditorApplication.isPaused = true;
}
public int3 testNum;
public Vector3Int testVec;
//赋值测试部分
public void Test_int3_1()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum = new int3(1, 2, 2);
}
}
public void Test_Vector3Int_1()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec = new Vector3Int(1, 2, 2);
}
}
//初始化测试部分
public void Test_int3_2()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
int3 testNum = new int3(1, 2, 2);
}
}
public void Test_Vector3Int_2()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
Vector3Int testVec = new Vector3Int(1, 2, 2);
}
}
//获取静态成员测试部分
public void Test_int3_3()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum = int3.zero;
}
}
public void Test_Vector3Int_3()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec = Vector3Int.zero;
}
}
//运算操作测试部分
public void Test_int3_4()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum += int3.zero;
}
}
public void Test_Vector3Int_4()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec += Vector3Int.zero;
}
}
}
运行代码后：
可以发现：
- 1.
int3和Vector3Int的赋值和初始化的时间消耗没有太大的区别； - 2.
int3的运算时间消耗是Vector3Int的一半，说明用int3进行三个数的运算会比Vector3Int快不少；
为了进一步比较出 int3 和 Vector3Int 之间的区别，对代码进行如下修改：
//需要用到的命名空间
using UnityEngine;
using Unity.Mathematics;
public class TestTimerScript : MonoBehaviour
{
//循环进行的次数
public int count = 10_000;
void Update()
{
//赋值测试部分(作为时间对照)
Test_int3_1();
Test_Vector3Int_1();
//运算操作测试升级版部分
Test_int3_2();
Test_Vector3Int_2();
//获取成员测试部分
Test_int3_3();
Test_Vector3Int_3();
//转化测试部分
Test_int3_4();
Test_Vector3Int_4();
//测试一次就暂停一次，方便查看数据
UnityEditor.EditorApplication.isPaused = true;
}
public int3 testNum;
public Vector3Int testVec;
public int num;
//赋值测试部分(作为时间对照)
public void Test_int3_1()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum = new int3(1, 2, 2);
}
}
public void Test_Vector3Int_1()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec = new Vector3Int(1, 2, 2);
}
}
//运算操作测试升级版部分
public void Test_int3_2()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum += new int3(4, 4, 3);
}
}
public void Test_Vector3Int_2()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec += new Vector3Int(4, 4, 3);
}
}
//获取成员测试部分
public void Test_int3_3()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
num = testNum.x;
}
}
public void Test_Vector3Int_3()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
num = testVec.x;
}
}
//转化测试部分
public void Test_int3_4()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testNum = new int3(testVec.x, testVec.y, testVec.z);
}
}
public void Test_Vector3Int_4()
{
for (int i = 0; i < count; ++i)
{
testVec = new Vector3Int(testNum.x, testNum.y, testNum.z);
}
}
}
继续测试代码：
可以发现：
- 1.
int3和Vector3Int获取成员的时间消耗都是一样的； - 2.获取
Vector3Int成员并转化为int3类型的时间消耗是获取int3成员并转化为Vector3Int类型的4倍之多；
可以得出结论：
用
int3进行简单的初始化、赋值和运算操作的时间消耗相比于Vector3Int是快一点，并且转化为Vector3Int的时间消耗也不大，可以先用int3操作完后再转化为Vector3Int；
如果经常使用向量运算，还是不要用int3，int3可以作为一个辅助工具来使用。
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