使用结构体和类在Unity中管理IMU数据

- IMU数据简介
- 使用结构体管理IMU数据
- - 结构体的优点
  - 结构体的使用场景
- 使用类管理IMU数据
- - 类的优点
  - 类的使用场景
结构体(`struct`) vs 类(`class`)
- - 为什么考虑使用结构体
结论

在Unity开发中，合理地选择数据结构对于确保游戏和应用的性能和可维护性至关重要。这篇博客将通过一个实际的例子——管理惯性测量单元（IMU）数据——来探讨在Unity中使用结构体(struct)和类(class)的差异、优劣及适用场景。

IMU数据简介

IMU是一种常用于跟踪设备运动的硬件，它结合了加速度计、陀螺仪和（在一些高级模型中）磁力计，可以提供关于设备在空间中如何移动的详细信息。在Unity项目中，管理这些数据通常需要一个高效且易于使用的数据结构。

使用结构体管理IMU数据

结构体是值类型，存储在栈上，适用于小型、不经常改变的数据。以下是一个使用结构体来管理IMU数据的例子：

using UnityEngine;public struct IMUData
{public Vector3 acceleration; // 加速度public Vector3 gyroscope; // 陀螺仪public Quaternion quaternion; // 四元数public Vector3 eulerAngle; // 欧拉角public float height; // 高度public override string ToString(){return $"Acc: {acceleration},\n Gyro: {gyroscope}, \n Quat: {quaternion}, \n Euler: {eulerAngle}, \n Height: {height}";}public Vector3 GetEulerAngle(){return eulerAngle;}public Vector3 GetGyro(){return gyroscope;}
}

结构体的优点

性能：由于存储在栈上，结构体的访问通常比堆上的类实例更快。
自动清理：结构体在超出作用域后会立即被清理，不会留下垃圾回收的负担。

结构体的使用场景

当你需要频繁创建和销毁数据实例时。
当数据量小且数据结构简单时。

使用类管理IMU数据

类是引用类型，存储在堆上，适合于需要继承、多态或频繁修改的复杂数据结构。以下是将IMU数据作为类来管理的示例：

using UnityEngine;public class IMUData
{public Vector3 acceleration;public Vector3 gyroscope;public Quaternion quaternion;public Vector3 eulerAngle;public float height;public override string ToString(){return $"Acc: {acceleration},\n Gyro: {gyroscope}, \n Quat: {quaternion}, \n Euler: {eulerAngle}, \n Height: {height}";}public Vector3 GetEulerAngle(){return eulerAngle;}public Vector3 GetGyro(){return gyroscope;}
}

类的优点

灵活性：引用传递使得对象之间的交互更加灵活。
功能丰富：支持继承和多态等面向对象编程特性。

类的使用场景

当你的数据结构复杂或需要长时间存在时。
当你需要利用面向对象编程的特性时。

结构体(`struct`) vs 类(`class`)

存储位置：
- 结构体是值类型，存储在栈上。这意味着它们的访问通常比堆上的对象更快，并且在超出作用域时自动被清理。
- 类是引用类型，存储在堆上。创建类的实例时，会在堆上分配内存，并且通过垃圾回收机制来管理内存的释放。
性能：
- 对于小型且经常使用的数据，结构体可能会有更好的性能，因为它们可以直接在栈上分配和销毁，避免了垃圾回收的开销。
- 类可能更适合表示更复杂的数据结构或需要继承和多态性的场景。
默认行为：
- 结构体的赋值会创建一个新的副本。
- 类的赋值不创建新的对象，而是复制一个引用到现有对象。