gameObject.GetComponent<Transform>() と transform の違い（または Unity における省略記法について）

疑問

transform を取得するために以下のような様々な書き方ができるが、これらの違いは何なのだろうか？

1. this.gameObject.GetComponent<Transform>()
2. gameObject.GetComponent<Transform>()
3. GetComponent<Transform>()
4. transform

結論

• 得られるオブジェクトはどれも同じ（当然）
• スピードが違う
  • 4 >> 3 > 2 = 1

前提：Unity におけるクラスの継承関係

• Object > Component > Behaviour > MonoBehaviour
• MonoBehaviour クラスは Component クラスを継承している

(1) GetComponent<>() のありか

• GetComponent<>() は GameObject クラスで 定義されている
• Component クラスは、自身の属する GameObject への参照をメンバーとして 持っている
• つまり、それを継承した MonoBehaviour を継承したクラスでは、以下のように Transform を取得可能

1つ目の記法

this.gameObject.GetComponent<Transform>()

(2) this は省略可能

• C# の仕様で、自身に属するメンバーを参照する場合 this は省略できる

2つ目の記法

gameObject.GetComponent<Transform>()

(3) もうひとつの GetComponent<>()

• 実は GetComponent<>() は Component クラスにも 定義されている（単純に便利さのため）
• つまり、それを継承した MonoBehaviour を継承したクラスでは、以下のように Transform を取得可能
  • gameObject を経由しなくて済む分、こちらの方が高速なもよう

3つ目の記法

GetComponent<Transform>()

(4) transform は特別

• Component クラスには transform なるプロパティが 定義されている
• transform は専用の内部関数でコンポーネントを取得しているため、高速
  • GetComponent<>() のようにコンポーネントの検索コストがかからない

4つ目の記法

transform

補足：ほかのコンポーネントは「専用の内部関数」で取得できないの？

• できない
• Component クラスは tranform 以外にも様々なコンポーネントへのショートカットを持っている
  • camera
  • rigidbody
  • ...
• しかしこれらは 内部で GetComponent<>() を呼び出している にすぎない
  • それどころか transform 以外のショートカットは最近のバージョンで非推奨になった
• Transform は特によく使うコンポーネントなので、特別に高速なアクセス手段が用意されたのではないか？

検証

• 以下のスクリプトを適当なオブジェクトにアタッチしてシーンを実行すれば、速度が検証できる

検証用スクリプト

    using UnityEngine;
    using System.Diagnostics;

    public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour {

	    // Use this for initialization
	    void Start () {
            System.Diagnostics.Stopwatch sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            sw.Start();

            for (int i = 0; i < 10000000; ++i)
            {
                Transform t = this.gameObject.GetComponent<Transform>(); // => 約 0.73 秒
                // Transform t = gameObject.GetComponent<Transform>();   // => 約 0.73 秒
                // Transform t = GetComponent<Transform>();              // => 約 0.53 秒
                // Transform t = transform;                              // => 約 0.24 秒
            }

            sw.Stop();
            UnityEngine.Debug.Log(sw.Elapsed);
	    }
    }

補足: 最速はキャッシュ

• 一度取得した Transform をローカル変数に入れて使い回せるなら、それがもちろん最速

参考

• Whats the difference between the Component and GameObject classes and how they are related? - Unity Answers
• c# - What are the differences between using "GetComponent()" and this.transform? - Game Development Stack Exchange
• Unity5のコンポーネントキャッシュと僕の勘違い