【ゲーム制作】オブジェクトプールパターンとは？｜弾を使い回してカクつきをなくす

// 悪い例：撃つたびに作って、消えるたびに壊す
if (input.IsShot()) {
    bullets.push_back(new Bullet(x, y)); // 毎回メモリ確保
}

for (auto it = bullets.begin(); it != bullets.end(); ) {
    if ((*it)->IsDead()) {
        delete *it;             // 毎回メモリ解放
        it = bullets.erase(it);
    } else {
        ++it;
    }
}

#include <iostream>
#include <vector>

class Bullet {
public:
    // 使い回すので、コンストラクタではなくここで初期化する
    void Spawn(float x, float y, float vy) {
        x_ = x; y_ = y; vy_ = vy;
        active_ = true;
    }

    void Update() {
        if (!active_) return;
        y_ += vy_;
        if (y_ < 0.0f) active_ = false; // 画面外に出たら返却
    }

    bool IsActive() const { return active_; }

private:
    float x_ = 0.0f, y_ = 0.0f, vy_ = 0.0f;
    bool  active_ = false; // これが「使用中の札」
};

class BulletPool {
public:
    explicit BulletPool(size_t size) : bullets_(size) {} // 最初に全部作る

    // 空いている弾を1つ借りる
    Bullet* Spawn(float x, float y, float vy) {
        for (auto& b : bullets_) {
            if (!b.IsActive()) {   // 空いているものを見つけたら
                b.Spawn(x, y, vy); // 使い回す
                return &b;
            }
        }
        return nullptr; // 全部使用中（＝これ以上は撃たせない）
    }

    void UpdateAll() {
        for (auto& b : bullets_) b.Update();
    }

    int ActiveCount() const {
        int n = 0;
        for (const auto& b : bullets_) if (b.IsActive()) ++n;
        return n;
    }

private:
    std::vector<Bullet> bullets_; // 連続メモリに並ぶのでキャッシュも効く
};

int main() {
    BulletPool pool(100); // 弾は最大100発

    pool.Spawn(320.0f, 400.0f, -8.0f);
    pool.Spawn(300.0f, 400.0f, -8.0f);
    std::cout << "使用中: " << pool.ActiveCount() << "n";

    for (int i = 0; i < 60; ++i) pool.UpdateAll(); // 画面外に出る

    std::cout << "使用中: " << pool.ActiveCount() << "n";
    return 0;
}

class BulletPool {
public:
    explicit BulletPool(size_t size) : bullets_(size) {
        free_.reserve(size);
        // 空き番号を積んでおく
        for (size_t i = size; i > 0; --i) free_.push_back(i - 1);
    }

    Bullet* Spawn(float x, float y, float vy) {
        if (free_.empty()) return nullptr; // 満杯
        size_t i = free_.back();
        free_.pop_back();                  // 空きリストから取り出す
        bullets_[i].Spawn(x, y, vy);
        return &bullets_[i];
    }

    void Release(size_t i) { free_.push_back(i); } // 返却

private:
    std::vector<Bullet> bullets_;
    std::vector<size_t> free_; // 空いている番号
};