如何通过保持性能来管理封装

我正在试图找出解决以下问题的最佳方法:

我有一个库(不能直接修改)来管理游戏的图像。我有一个Entity类，它是由Sprite实例配对的可显示实体的逻辑实体。

图形库已经包含了管理精灵集合的支持，所以我想把它用于逻辑，而不让逻辑知道图形引擎(我不想要包含头文件)，为了所有与实体迭代相关的目的(其中许多是每秒需要许多更新)。

为了获得这个解决方案，同时保持封装，我想出了一个类似于这个解决方案(我过度简化了它):

gfx_engine.h(不可修改)

class Sprite
{
  ...
};
class SpriteBatch
{
private:
  std::vector<Sprite*> sprites;
public:
  const std::vector<Sprite*>& const getSprites() { return sprites; }
}

entity_sprite.h

#include "gfx_engine.h"
class EntitySprite : public Sprite
{
private:
  Entity *entity;
public:
  ...
  void setEntity(Entity* entity) { this->entity = entity; }
  Entity* getEntity() { return entity; }
};

entities.h

class SpriteBatch;
template<typename T>
class EntityCollection
{
private:
  SpriteBatch* batch;
public:
  class const_iterator
  {
  private:
    std::vector<Sprite*>::const_iterator inner;
  public:
    const_iterator(const std::vector<Sprite*>::const_iterator& it) : inner(it) { }
    inline bool operator!=(const const_iterator& other) const { return inner != other.inner; }
    inline const const_iterator& operator++() { ++inner; return *this; }
    T* operator*() const;
  };
  const_iterator begin() const;
  const_iterator end() const;
  EntityCollection() : batch(nullptr) { }
  explicit EntityCollection(SpriteBatch* batch) : batch(batch) { }
};

entities.cpp

#include "Entities.h"
#include "EntitySprite.h"
template<typename T> 
typename EntityCollection<T>::const_iterator EntityCollection<T>::begin() const { return const_iterator(batch->getChildren().cbegin()); }
template<typename T> 
typename EntityCollection<T>::const_iterator EntityCollection<T>::end() const { return const_iterator(batch->getChildren().cend()); }
template<typename T>
T* EntityCollection<T>::const_iterator::operator*() const { return static_cast<T*>(static_cast<EntitySprite*>(*inner)->getEntity()); }

现在，这工作(我可以做for (Entity* entity : entities)，但它有2个缺点:

• 我被迫在Entities.cpp中包含EntitySprite.h，这应该是一个逻辑文件(小缺点)
• 我需要在源文件中实现operator*()过载，以避免在Entities.h中包括EntitySprite.h(以及整个gfx引擎)，但我想避免这样一个琐碎的函数是非内联的

问题是编译器无法内联或优化对operator*的调用(我已经检查了-O2生成的二进制文件)，但是这个操作是在每秒60次的数千个实体上完成的，所以为了获得封装，我必须为了性能而牺牲它。

我试图避免这种情况，但我还没有想出一个好的解决方案。我唯一想到的是利用多重继承和reinterpret_cast，有点像

class EntitySpriteBase
{
private:
  Entity* entity;
public:
  void setEntity(Entity* entity) { ... }
  Entity* getEntity() { ... }
}
class EntitySprite : public EntitySpriteBase, public Sprite { ... }
T* EntityCollection<T>::const_iterator::operator*() const { return static_cast<T*>(reinterpret_cast<EntitySpriteBase*>(*inner)->getEntity()); }

有什么建议吗?