(UE4 4.20 )UE4的GC(垃圾回收)编程规范

2023-10-20 23:20
文章标签 ue4 编程 回收 垃圾 gc 规范 4.20

本文主要是介绍(UE4 4.20 )UE4的GC(垃圾回收)编程规范，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

UObject系统的GC

UPROPERTY 引用

当我们在一个UObject类声明各种继承UObject的 变量时，得加UPROPERTY(), 这个可以让UE4帮我们自动管理UObject的垃圾回收。UPROPERTY不仅仅用于反射变量到编辑器上编辑，也涉及UObject变量的GC。原理参考(UE4 4.26)UE4 UObject的内存管理机制浅析

如下面所示：

UCLASS(config=Game)
class AMyProject1Character : public ACharacter
{GENERATED_BODY()private:UPROPERTY()UObject* object;}

TWeakObjectPtr

UE4里自创一套C++ GC规则，官方并不推荐使用C++标准库。 学C++的同学可能会对弱指针熟悉，可以访问一个对象又不造成引用。通常定义在一个类内，用于获取其他对象的某个变量当成临时变量方便访问。如下面所示：

UCLASS()
class MYPROJECT3_API ATestActor : public AActor
{GENERATED_BODY()public:	// Sets default values for this actor's propertiesATestActor();UPROPERTY(VisibleAnywhere)class UCameraComponent* cameraComponent;};ATestActor::ATestActor()
{// Set this actor to call Tick() every frame.  You can turn this off to improve performance if you don't need it.PrimaryActorTick.bCanEverTick = true;cameraComponent = CreateDefaultSubobject<UCameraComponent>(TEXT("Camera"));cameraComponent->SetupAttachment(RootComponent);}
UCLASS(config=Game)
class AMyProject3Character : public ACharacter
{GENERATED_BODY()public:TWeakObjectPtr<UCameraComponent> cameraComponent;protected:virtual void BeginPlay() override;
}void AMyProject3Character::BeginPlay()
{Super::BeginPlay();TArray<AActor*> arrayActor;UGameplayStatics::GetAllActorsOfClass(GetWorld(), ATestActor::StaticClass(), arrayActor);if (arrayActor.Num() > 0){ATestActor* testActor = Cast<ATestActor>(arrayActor[0]);if (nullptr == testActor)return;cameraComponent = testActor->cameraComponent;}
}

这里CameraComponent组件创建与Te'stActor，但是AMyproject2Character需要保存临时变量的时候就用弱指针保存。

局部创建的UObject对象GC

局部创建并且在局部使用的UObject要调用AddToRoot来防止被GC, 然后 RemoveFromRoot来移除引用能得到GC

UCLASS()
class MYPROJECT4_API UTestObject : public UObject
{GENERATED_BODY()public:UTestObject(){}float a;};void AMyProject4Character::BeginPlay()
{Super::BeginPlay();UTestObject* testObject = NewObject<UTestObject>(this);testObject->AddToRoot();testObject->a = 1.0f;UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("xxxx = %f"), testObject->a);testObject->RemoveFromRoot();
}

普通结构体Struct的GC

不继承UObject和UStruct对象的结构体的GC有下面几条

TSharedPtr

共享智能指针，类似C++标准库的共享智能指针，不能用于UObject对象(TWeakPtr倒是可以用于UObject), 因为UObject有自己 专门GC的一套规则。总之TSharedPtr用于自定义的结构体(不继承UObject)。

如下所示：

class MYPROJECT2_API FTest
{
public:FTest();~FTest();
};#include "FTest.h"FTest::FTest()
{UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("1111FTest Constrction"));
}FTest::~FTest()
{UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT("2222FTest Deconstrction"));
}
UCLASS()
class MYPROJECT2_API ATestActor : public AActor
{GENERATED_BODY()public:    // Sets default values for this actor's propertiesATestActor();TSharedPtr<FTest> Test;
protected:// Called when the game starts or when spawnedvirtual void BeginPlay() override;}// Called when the game starts or when spawned
void ATestActor::BeginPlay()
{Super::BeginPlay();Test = MakeShareable(new FTest());}

PIE运行时Actor创建：

PIE取消运行Actor销毁：

如果是局部变量的结构体创建TSharedPtr:


void ATestActor::BeginPlay()
{Super::BeginPlay();TSharedPtr<FTest> Test;Test = MakeShareable(new FTest());}

FGCObject

上面我们说到了UObject的情况，采用NewObject创建和UPROPERTY()标记来进行GC。而不继承UObject的自定义结构体采用MakeShareable来创建SharedPtr来管理GC。这时候一个特殊的情况出现了玩意，一个不继承UObject的结构体中出现UObject对象怎么办？如下面所示：

 */
UCLASS(BlueprintType, notplaceable, MinimalAPI)
class UCameraAnim : public UObject
{。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
}class UCameraAnim;
/*** */class MYPROJECT2_API FTest
{
public:FTest();~FTest();UPROPERTY()UCameraAnim* CameraAnim;
};

这种情况下，我试过，如果用MakeShareable创建结构体指针，然后直接操作结构体的UObject对象进行NewObjec创建，结构体本身的访问没问题，但是结构体里面的UObject对象一段时间后自动GC掉，成为野指针，不能访问。这种情况怎么解决呢？UE4为我们提供了FGCObject ，我们的结构体继承FGCObject ，然后用AddReferencedObjects 方法引用结构体里的所有UObject对象，这里的UObject对象不需要被UPROPERTY()标记， 如下所示

#include "GCObject.h"class UCameraAnim;
/*** */
class MYPROJECT2_API FTest :public FGCObject
{
public:FTest();~FTest();UCameraAnim* CameraAnim;protected:virtual void AddReferencedObjects(FReferenceCollector& Collector) override{Collector.AddReferencedObject(CameraAnim);}
};

TSharedRef

本质上共享引用(TSharedRef)和共享指针(TSharedPtr)是差不多的，一样是用于非UObject体系的对象，具备引用计数器，不过TSharedRef和TSharedPtr的很大不同在于，共享引用无法引用空对象，就像C++ 声明空引用，编译直接报错。TSharedRef连
“IsValid”判断是否非空都没有，强逼你使用必定是有效的引用。所以在UE4 的SWidget编程大量使用TSharedRef<SWidget>

如 int& a;

正确的声明定义

TSharedRef<FMyCustom> MyCustom = MakeShared<FMyCustom>();

错误的声明定义：

TSharedRef<FMyCustom> MyCustom;TSharedRef<FMyCustom> MyCustom = nullptr;

TSharedRef没有空引用，应该持有的对象必须是有效的

TSharedPtr转为TSharedRef

TSharedPtr<FMyCustom> aaa = MakeShareable(new FMyCustom);
TSharedRef<FMyCustom> a = aaa.ToSharedRef();

一个普通的结构体使用TSharedFromThis继承，就可以拥有AsShared函数让普通的结构体对象转为TSharedRef, 像SWidget这个类本身就使用了TSharedFromThis

struct FMyCustom : TSharedFromThis<FMyCustom>
{int a = 1;FMyCustom(){UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("destruct a = %d"), a);}~FMyCustom(){UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("undestruct a = %d"), a);}
};FMyCustom MyCustom;
RefCustom = MyCustom.AsShared();

TSharedRef可以转化为TSharedPtr， 直接等于就可以了

	TSharedRef<FMyCustom> RefCustom = MakeShared<FMyCustom>();TSharedPtr<FMyCustom> PtrCustom = RefCustom;

TWeakPtr

上面我们说到了 TWeakObjectPtr 为专门用于UObject, 相应的普通结构体也有弱指针TWeakPtr, 能够访问一个非UObject对象，但是又不造成引用计数+1

一般来说通过TWeakPtr来访问其持有的对象，先是用pin转换为TSharePtr指针，判断对象是否有效后，再访问，而不是直接通过弱指针的IsValid，然后直接访问

struct FMyCustom
{int a = 1;FMyCustom(){UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("destruct a = %d"), a);}~FMyCustom(){UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("undestruct a = %d"), a);}
};UCLASS()
class MYPROJECT5_API AMyActor : public AActor
{
public:TWeakPtr<FMyCustom> WeakCustom;virtual void BeginPlay() override;virtual void Tick(float DeltaTime) override;}void AMyActor::BeginPlay()
{Super::BeginPlay();TSharedPtr<FMyCustom> ShareCustom = MakeShareable(new FMyCustom);WeakCustom = ShareCustom;}// Called every frame
void AMyActor::Tick(float DeltaTime)
{Super::Tick(DeltaTime);TSharedPtr<FMyCustom> ShareCustom = WeakCustom.Pin();if (ShareCustom.IsValid()){UE_LOG(LogTemp, Error, TEXT("a = %d"), ShareCustom->a);}}

很显然，弱指针没有引用到局部的智能创建的对象，所以没有“Tick a  = 1”的log

TSharedPtr，TSharedRef, TWeakPtr在容器使用事项

得注意：弱指针(TWeakPtr)对象不能作为Set或者Map的Key，因为一个对象被GC掉无法通知一个容器的Key, 像TMap<TWeakPtr<FMyCustom>, int>就是不正当的使用手法，当然TWeakPtr可以作为容器的Value,  TMap<int,TWeakPtr<FMyCustom>>毫无问题。

而TSharedPtr和TSharedRef既可以当作容器的Key，也可以作为容器的Value.

参考资料

[1] https://docs.unrealengine.com/en-US/Programming/UnrealArchitecture/SmartPointerLibrary/index.html

这篇关于(UE4 4.20 )UE4的GC(垃圾回收)编程规范的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/250369。

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