unity中0GC优化方案《zstring》

序言

游戏开发秉承遇到好东西要分享，下面介绍zstring，感谢作者开源无私奉献
源码地址：https://github.com/871041532/zstring

简介

GC带来的问题

性能瓶颈

GC暂停主线程执行：当.NET的垃圾回收器开始工作时，它会暂时挂起所有程序执行以进行内存清理和整理。这意味着游戏逻辑、物理计算、渲染等都会被迫暂停，这会导致帧率下降或卡顿，影响游戏流畅度。
帧时间不一致：
由于GC的发生不可预知，其带来的延迟可能导致每一帧的时间长度不稳定，这对于实时交互的游戏体验尤其不利，特别是在需要保持稳定刷新率（如60fps）的场景。

玩家体验受损

突然的卡顿会影响玩家沉浸感，并可能导致在关键的游戏时刻出现响应延迟，比如战斗中的操作反馈或者复杂场景加载时的视觉表现。
资源浪费：
频繁的内存分配与回收也会增加系统的内存管理开销，导致整体系统效率降低，可能消耗更多的CPU周期和其他系统资源。
潜在的内存泄漏：
如果因为编程习惯不良而导致大量短生命周期对象不断产生并触发GC，则可能存在未被正确释放的内存，久而久之可能会引发内存泄漏，使得可用内存逐渐减少，最终导致游戏崩溃或其他严重问题。
因此，在Unity开发中，开发者需要密切关注代码设计，采用合适的数据结构、内存管理和对象池技术来最小化临时对象的创建和销毁，从而最大限度地减少对GC的依赖。

在Unity中实现0GC（零垃圾回收）的目标，主要是为了避免频繁触发.NET的垃圾回收机制，因为垃圾回收会导致短暂的帧率下降和性能波动。
C# 0GC字符串补充方案。结合gstring与CString两者特点（向这两个方案的作者致敬），只有一个文件，性能与使用方便性高于两者。

报告地址：
https://coh5.cn/p/1ace6338.html

使用方式

1.Unity引擎将zstring.cs文件放于plugins目录下即可使用（不在plugins目录，则IOS打包或IL2CPP打包等FULLAOT方式编译不过），或者直接把结构体定义放入zstring类中；其余C#程序将zstring.cs直接放入工程使用即可。

2.（最佳性能）当update每帧刷新标签显示，或者大量UI飘字，或者该字符串是短时间使用的则使用如下方式：

   using (zstring.Block())
    {
        uiText1.text=(zstring)"hello world"+" you";
        uiText2.text=zstring.format("{0},{1}","hello","world");
    }

此方式设置的string值位于浅拷贝缓存中，一定时间可能会改变,出作用域后正确性不予保证。

3.资源路径这种需要常驻的则需要intern一下在作用域外使用

     using (zstring.Block())
    {
        zstring a="Assets/";
        zstring b=a+"prefabs/"+"/solider.prefab";
        prefabPath1=b.Intern();

        prefabPath2=zstring.format("{0},{1}","hello","world").Intern();
    }

此方式设置的string值位于深拷贝缓存中，游戏运行期间不会改变，可以在作用域外使用。

4.不可使用zstring作为类的成员变量，不建议在using作用域中写for循环，而是在for循环内using。

5.首次调用时会初始化类，分配各种空间，建议游戏启动时调用一次using(zstring.Block()){}

6.0GC。时间消耗上，短字符串处理，zstring比gstring时间少20%_{30%，比原生慢。大字符串处理，zstring比gstring时间少70%}80%，接近原生string速度。

7.追求极限性能的话，核心函数可以用C++Dll中的 memcpy内存拷贝函数，性能提升10%~20%，一般没这个必要。

8.测试打开zstringTest工程，在Test脚本上勾选与不勾选bigStringTest下查看Profile性能。(同时对比了zstring，gstring，CString,还有王国纪元里的string)

9.据热心用户反应，IL2CPP 2017.4 在 Android上有字节对齐问题，换成2018就木有了。所以此时解决办法有三个：1.IL2CPP换成2018以上版本。 2.719行左右的memcpy函数换成循环一次拷贝一个字节。 3.不怕麻烦的话此处调用C语言的内存拷贝函数dll，即C语言中的memcpy，这样性能也更高。
当前Untiy版本有函数UnsafeUtility.MemCpy直接拷贝内存，建议用这个函数替换memcpy函数。

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