HSPでDLL化すべき処理・すべきでない処理の判断基準

HSPで開発していると、「この処理、重いからDLL化したほうがいいのかな？」と悩むことがあります。しかし、すべてをDLL化すればいいわけではありません。DLL化には開発コストがかかりますし、場合によってはかえって遅くなることもあります。

この記事では、DLL化すべき処理とHSPのまま書くべき処理の判断基準を、具体例とともに解説します。

DLL化のメリット・デメリット

メリット

1. パフォーマンスの向上

C/C++でコンパイルされたネイティブコードは、インタプリタ言語であるHSPに比べて圧倒的に高速です。

ループ処理：10倍～100倍以上高速化することも
浮動小数点演算：5倍～50倍程度高速化
メモリ操作：直接操作により大幅に高速化

2. 外部ライブラリの利用

HSPから直接使えない既存のライブラリを活用できます。

画像処理ライブラリ（OpenCV、stb_image等）
暗号化ライブラリ（OpenSSL等）
データベースライブラリ（SQLite等）
ネットワークライブラリ

3. コードの再利用性

一度DLLを作れば、複数のHSPプロジェクトで使い回せます。

4. 知的財産の保護

DLLはコンパイル済みのため、ロジックを隠蔽できます（完全ではありませんが）。

デメリット

1. 開発コストの増加

C/C++の知識が必要
デバッグが難しくなる
ビルド環境の構築が必要

2. 移植性の低下

プラットフォーム依存（Windows/Linux/Mac等）
アーキテクチャ依存（x86/x64/ARM等）

3. オーバーヘッド

HSPとDLL間の呼び出しにはコストがかかります。処理が軽すぎると、このオーバーヘッドで逆に遅くなることも。

4. 配布ファイルの増加

DLLファイルを別途配布する必要があり、管理が煩雑になります。

DLL化すべき処理

1. 大量のループ処理

例：配列の全要素に対する計算

; HSPでの実装（遅い）
dim data, 1000000
repeat 1000000
    data(cnt) = cnt * cnt + cnt * 2 + 1
loop

このような単純な計算でも、100万回のループになるとHSPでは数秒かかります。 DLL化すれば数十ミリ秒で完了します。

判断基準：

ループ回数が1万回以上
ループ内で複雑な計算を行う
頻繁に実行される処理

2. 数値演算が中心の処理

例：

物理演算（衝突判定、重力計算等）
画像処理（フィルタ、色変換等）
暗号化・ハッシュ計算
数学的計算（行列演算、統計処理等）

; 物理演算の例（DLL化推奨）
; 多数のオブジェクトの衝突判定
repeat objnum
    repeat objnum
        ; 距離計算
        dx = obj_x(cnt) - obj_x(cnt2)
        dy = obj_y(cnt) - obj_y(cnt2)
        dist = sqrt(dx*dx + dy*dy)
        if dist < obj_r(cnt) + obj_r(cnt2) {
            ; 衝突処理
        }
    loop
loop

オブジェクト数が多いと処理が重くなるため、DLL化の効果が大きいです。

3. メモリ操作が多い処理

例：

大量のデータのソート
バイナリデータの解析・変換
メモリバッファの操作

; バイナリデータの解析（DLL化推奨）
; ファイルから読み込んだバイナリデータを解析
sdim buf, filesize
noteload buf, filename
; 各バイトを処理...（HSPだと遅い）

4. 既存のC/C++ライブラリを使いたい場合

例：

画像処理: OpenCV、stb_image
音声処理: PortAudio、libsndfile
圧縮: zlib、lz4
データベース: SQLite
JSON/XML解析: RapidJSON、pugixml
正規表現: PCRE、oniguruma

これらのライブラリはC/C++で書かれているため、DLL経由で使うのが最適です。

5. システムAPIを直接叩く必要がある場合

例：

レジストリの高度な操作
ファイルシステムの詳細な制御
プロセス・スレッド管理
ネットワークの低レベル制御

HSPからも#uselibで一部可能ですが、複雑な構造体を扱う場合はDLLを挟んだ方が安全です。

6. リアルタイム性が求められる処理

例：

ゲームの当たり判定（60FPS維持）
音声・動画のリアルタイム処理
センサーデータのリアルタイム解析

フレームレートを維持するために、1フレーム内で処理を完了させる必要がある場合、DLL化が有効です。

DLL化すべきでない処理

1. 単純な処理・軽い処理

例：

; これをDLL化する必要はない
a = 10
b = 20
c = a + b

理由：

DLL呼び出しのオーバーヘッドの方が大きい
HSPでも十分高速
開発コストに見合わない

判断基準：

ループ回数が数百回以下
処理時間が1ミリ秒未満
頻繁に呼び出さない処理

2. HSPの標準命令で十分な処理

例：

; 画面描画（HSPの得意分野）
gsel 0
color 255, 0, 0
boxf 100, 100, 200, 200
pos 110, 120
mes "Hello, HSP!"

理由：

HSPの描画命令は内部的に最適化されている
DLL化してもほとんど速くならない
コードの可読性が下がる

3. UIの制御・ユーザー入力の処理

例：

; ボタン配置やイベント処理
button "OK", *on_click
stop
*on_click
    dialog "クリックされました"
    return

理由：

HSPのUI系命令は使いやすく、DLL化のメリットが少ない
イベント駆動の処理はHSPで書いた方がシンプル
デバッグがしやすい

4. 頻繁に仕様変更がある処理

例：

ゲームのバランス調整パラメータ
UIのレイアウト調整
テキストメッセージの変更

理由：

DLL化すると再コンパイル・再配布が必要
HSPなら即座に修正・テスト可能
開発スピードが重要

5. プロトタイピング段階の処理

開発初期段階では、すべてHSPで書くべきです。

理由：

仕様が固まっていない
何度も書き直す可能性がある
まず動くものを作ることが優先

戦略：

Phase 1: すべてHSPで実装
Phase 2: ボトルネックを特定（gettime等で計測）
Phase 3: 本当に遅い部分だけDLL化

6. デバッグが複雑な処理

例：

状態管理が複雑な処理
多数の条件分岐がある処理
エラー処理が重要な処理

理由：

C/C++のデバッグはHSPより難しい
クラッシュすると原因特定が困難
まずHSPで動作確認してからDLL化を検討

特殊なアーキテクチャパターン：HSPを「Drawer（描画エンジン）」として使う

概要

HSPでは構造体の扱いが難しく、複雑なゲームロジックを実装するのが大変です。そこで、ゲームロジック全体をC++/DLLで実装し、HSPは描画とUI表示のみを担当するというアーキテクチャがあります。

このパターンが適している場合

✅ 複雑なゲームロジック

オブジェクト指向設計が必要
多数のエンティティ管理（敵、弾、アイテム等）
複雑な状態管理（ゲームステート、AI等）

✅ 構造体・クラスを多用したい

HSPでは構造体の扱いが制限的
C++ならクラス、継承、ポリモーフィズムが使える

✅ 大規模プロジェクト

コードの保守性・再利用性を重視
チーム開発で役割分担したい

アーキテクチャ例

┌─────────────────────────────────┐
│  HSP（描画レイヤー）             │
│  - screen, color, boxf, mes      │
│  - UI表示                        │
│  - 入力の受付と転送              │
└─────────────────────────────────┘
              ↕ DLL呼び出し
┌─────────────────────────────────┐
│  C++ DLL（ロジックレイヤー）     │
│  - ゲームループ                  │
│  - 当たり判定                    │
│  - AI・物理演算                  │
│  - エンティティ管理              │
└─────────────────────────────────┘

実装イメージ

C++側（DLL）:

// ゲームロジック全体を管理
class GameEngine {
    std::vector<Enemy> enemies;
    std::vector<Bullet> bullets;
    Player player;
    
public:
    void Update(float deltaTime);
    RenderData GetRenderData();  // 描画情報を返す
};

// DLL公開関数
extern "C" __declspec(dllexport) 
void GameUpdate(float deltaTime, int* inputs) {
    // ロジック更新
    gameEngine.HandleInput(inputs);
    gameEngine.Update(deltaTime);
}

extern "C" __declspec(dllexport)
int GetObjectCount() { return gameEngine.GetObjectCount(); }

extern "C" __declspec(dllexport)
void GetObjectPosition(int index, int* x, int* y) {
    auto pos = gameEngine.GetObjectPosition(index);
    *x = pos.x;
    *y = pos.y;
}

HSP側（描画）:

#uselib "gamelogic.dll"
#func game_update "GameUpdate" double, var
#func get_object_count "GetObjectCount"
#func get_object_position "GetObjectPosition" int, var, var

; メインループ
screen 0, 800, 600
dim inputs, 10  ; キー入力配列

repeat
    ; 入力収集
    stick inputs(0), 15
    
    ; ゲームロジック更新（DLL）
    game_update 16.6, inputs  ; 60FPS想定
    
    ; 描画（HSP）
    redraw 0
    color 0, 0, 0 : boxf
    
    get_object_count
    objCount = stat
    
    repeat objCount
        get_object_position cnt, x, y
        ; オブジェクトを描画
        pos x, y
        mes "●"
    loop
    
    redraw 1
    await 16
loop

メリット

✅ ロジックとビューの分離 - 役割が明確で保守しやすい
✅ C++の強力な機能を活用 - クラス、STL、デザインパターン等
✅ 描画はHSPで手軽に - HSPの得意分野を活かせる
✅ 段階的移行が可能 - 最初はHSP、徐々にロジックをDLL化

デメリット

❌ 初期開発コストが高い - 最初からDLLインターフェース設計が必要
❌ デバッグが複雑 - HSPとC++を行き来する必要
❌ オーバーヘッド - 毎フレーム大量のデータをやり取りすると遅くなる可能性

判断ポイント

この「HSP as Drawer」パターンを選ぶべきかは、以下で判断しましょう。

採用を検討すべき：

ゲームロジックが複雑（100行以上のステート管理等）
オブジェクト数が多い（50個以上のエンティティ）
既にC++の経験がある
長期的な保守・拡張を見越している

通常のHSPで十分：

シンプルなゲーム（ミニゲーム、パズル等）
プロトタイピング段階
短期間で完成させたい
HSP初心者

判断基準のフローチャート

以下のフローチャートで判断してみてください。

START
  ↓
処理は重い（体感で遅い）？
  ↓ YES               ↓ NO
計測してみた？      → HSPのまま
  ↓ YES
本当にボトルネック？
  ↓ YES               ↓ NO
ループ処理？         → HSPのまま
  ↓ YES               ↓ NO
ループ回数1万回以上？  数値演算が中心？
  ↓ YES               ↓ YES
DLL化検討             外部ライブラリ使う？
                      ↓ YES
                     DLL化必須
                      ↓ NO
                     HSPで最適化を試す

重要：測定せずに最適化しない！

憶測でDLL化するのではなく、必ずgettimeなどで処理時間を計測しましょう。

; 処理時間計測の例
t1 = gettime(7) * 1000 + gettime(6)  ; ミリ秒取得
; ここに計測したい処理
t2 = gettime(7) * 1000 + gettime(6)
mes "処理時間: " + (t2 - t1) + " ms"

実装例

例1：配列のソート（DLL化推奨）

HSP版（遅い）:

; バブルソート（10万件で数十秒）
dim arr, 100000
; ... データ初期化 ...
repeat length(arr) - 1
    repeat length(arr) - cnt - 1
        if arr(cnt2) > arr(cnt2 + 1) {
            tmp = arr(cnt2)
            arr(cnt2) = arr(cnt2 + 1)
            arr(cnt2 + 1) = tmp
        }
    loop
loop

DLL版（高速）:

; C++のstd::sortを使ったDLL
#uselib "mysort.dll"
#func quick_sort "QuickSort" int, int

dim arr, 100000
; ... データ初期化 ...
quick_sort varptr(arr), length(arr)  ; 数ミリ秒で完了

例2：文字列処理（ケースバイケース）

単純な文字列連結 → HSPのまま

; これはHSPで十分
sdim result, 10000
result = "Hello, " + name + "!"

正規表現マッチング → DLL化推奨

; 複雑なパターンマッチングはDLLで
#uselib "myregex.dll"
#func regex_match "RegexMatch" str, str, var

sdim text
text = "メールアドレス: test@example.com"
regex_match text, "[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\\.[a-zA-Z]{2,}", result

例3：画像処理（DLL化推奨）

; ぼかしフィルタなどの画像処理はDLL化で大幅高速化
#uselib "imagefilter.dll"
#func blur_filter "BlurFilter" int, int, int, double

; HSPで画像読み込み
buffer 1
picload "input.jpg"

; DLLでフィルタ処理（高速）
blur_filter 1, ginfo_winx, ginfo_winy, 5.0  ; 半径5のガウシアンブラー

まとめ

DLL化すべき処理の特徴

✅ 大量のループ処理（1万回以上）
✅ 数値演算が中心（物理演算、画像処理等）
✅ 既存のC/C++ライブラリを使いたい
✅ リアルタイム性が必要（60FPS維持等）
✅ メモリ操作が多い（ソート、バイナリ解析等）

HSPのまま書くべき処理の特徴

❌ 軽い処理（数百回以下のループ、単純計算）
❌ HSPの標準命令で十分（描画、UI制御等）
❌ 頻繁に変更する処理（パラメータ調整等）
❌ プロトタイピング段階
❌ デバッグが複雑な処理

開発フロー

まずすべてHSPで実装する
計測してボトルネックを特定する（憶測で判断しない）
本当に遅い部分だけDLL化する
効果を測定して、改善されたか確認する

過度な最適化は悪です。必要な部分だけ、適切にDLL化しましょう。

参考リンク

HSPとDLLを適切に使い分けて、高速で保守性の高いアプリケーションを作りましょう！

目次

DLL化のメリット・デメリット

メリット

1. パフォーマンスの向上

2. 外部ライブラリの利用

3. コードの再利用性

4. 知的財産の保護

デメリット

1. 開発コストの増加

2. 移植性の低下

3. オーバーヘッド

4. 配布ファイルの増加

DLL化すべき処理

1. 大量のループ処理

2. 数値演算が中心の処理

3. メモリ操作が多い処理

4. 既存のC/C++ライブラリを使いたい場合

5. システムAPIを直接叩く必要がある場合

6. リアルタイム性が求められる処理

DLL化すべきでない処理

1. 単純な処理・軽い処理

2. HSPの標準命令で十分な処理

3. UIの制御・ユーザー入力の処理

4. 頻繁に仕様変更がある処理

5. プロトタイピング段階の処理

6. デバッグが複雑な処理

特殊なアーキテクチャパターン：HSPを「Drawer（描画エンジン）」として使う

概要

このパターンが適している場合

アーキテクチャ例

実装イメージ

メリット

デメリット

判断ポイント

判断基準のフローチャート

実装例

例1：配列のソート（DLL化推奨）

例2：文字列処理（ケースバイケース）

例3：画像処理（DLL化推奨）

まとめ

DLL化すべき処理の特徴

HSPのまま書くべき処理の特徴

開発フロー

参考リンク

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