UE4的內存模型

轉自：https://blog.csdn.net/noahzuo/article/details/73565259

UObject和FUObjectItem

UE4運行的基本單位是UObjet，然而UObject針對於內存相關的東西都儲存在結構體FUObjectItem中。有個全局變量GUObjectArray，可以通過以下代碼來遍歷所有的Objects：

for (FRawObjectIterator It(false); It; ++It)
{
    FUObjectItem* ObjectItem = *It;
    UObject* obj = ObjectItem->Object;
}

可以通過如下代碼來獲得一個UObject對應的ObjectItem

FUObjectItem* ObjectItem = GUObjectArray.ObjectToObjectItem(Object);

GUObjectArray中有幾個函數可以通過索引和ObjectItem、Object的相互獲取，對應的函數為IndexToObject、ObjectToIndex、IndexToObjectUnsafeForGC等。

GUObjectArray中所有的UObjectArray的分布是有順序的——那些不會被GC的UObject，例如各StaticClass、核心Object，GamePlayInstance等會放在前面；而那些有可能被GC的UObject，則放在后面。此外，GUObjectArray中有個變量ObjLastNonGCIndex，用於分隔這兩類UObject。

/**
 * Returns true if this object is "disregard for GC"...same results as the legacy RF_DisregardForGC flag
 *
 * @param Object object to get for disregard for GC
 * @return true if this object si disregard for GC
 */
FORCEINLINE bool IsDisregardForGC(const class UObjectBase* Object)
{
　　return Object->InternalIndex <= ObjLastNonGCIndex;
}

FUObjectCluster相關
Cluster指得是一組UObject為一簇，這群UObject同生共死，每個Cluster有一個根root的UObject。

每一個FUObjectItem里面有一個變量ClusterRootIndex，這個儲存的是當前Object所在的Cluster的root object所在GUObjectArray的索引。

    // UObjectArray.h
    // UObject Owner Cluster Index
    int32 ClusterRootIndex; 

引擎中有一個全局變量FUObjectClusterContainer GUObjectClusters，用於管理內存中所有的Clusters。

// Get the number of all clusters that have been allocated. 
GUObjectClusters.GetNumAllocatedClusters()

但很奇怪的，在我新建的若干個測試關卡/項目中，這個值一直為0……

• 一個關卡ULevel不可以成為一個Cluster的root，原因是在這個時候（postload之后）仍然有很多被Level引用的assets並未構建它們自己的Cluster。

bool ULevel::CanBeClusterRoot() const
{
// We don't want to create the cluster for levels in the same place as other clusters (after PostLoad)
// because at this point some of the assets referenced by levels may still haven't created clusters themselves.
return false;
}

雖然ULevel本身不可以作為Cluster Root，而相反的是它會創建一個特殊的actor container，用來儲存原本應該位於Cluster的actors。這是由於只有某些特殊的actor種類才能用於Cluster，所以剩下的那些不能被cluster的actors需要通過actor container來進行引用。

ULevel中使用ClusterActors數組用於儲存那些用於Cluster的Actors；用ActorsForGC儲存那些剩下的Actors。主食中提到不希望Level直接去引用那些本就是Cluster的Actors，注釋中提到這會導致變慢（針對於cluster的Reference很慢，可能是如果引用了cluster里面的actor，那么會導致整個cluster也會添加對應的引用關系，從而導致引用的層級變多吧……）

    TArray<AActor*> ClusterActors;
    for (int32 ActorIndex = Actors.Num() - 1; ActorIndex >= 0; --ActorIndex)
    {
        AActor* Actor = Actors[ActorIndex];
        if (Actor && Actor->CanBeInCluster())
        {
        ClusterActors.Add(Actor);
        }
        else
        {
        ActorsForGC.Add(Actor);
        }
    }

引用相關

• 如何獲得一個UObject所引用的其他UObject？

TArray<UObject*> CollectedReferences;
FReferenceFinder ObjectReferenceCollector(CollectedReferences);
ObjectReferenceCollector.FindReferences(Object);

一度看了看Reference是怎么跑起來的，后來發現大部分的從UClass派生出來的類會制定對應的ClassAddReferenceObjects方法，這個方法用於制定該類會和哪些東西產生對應的引用……

 

不受內存管理的內存

• malloc & free
• new & delete
  new與malloc的區別在於，new在分配內存完成之后會調用構造函數。

內存管理的內存

• 對於不是繼承自UObject的Native C++類，使用TSharedPtr、TAutoPtr、TWeakPtr、TSharedRef、TScopedPointer管理
• 對於繼承自UObject的子類
  創建： UObject::NewObject<> 或是 UObject::ConstructObject<>，其中ConstructObject可以做更復雜的參數配置
  銷毀：當計數為0時，自動釋放；調用UObject::ConditionalBeginDestroy()手動釋放。若要強制調用垃圾回收，則調用UWorld::ForceGarbageCollection(true)。
• 對於繼承自AActor的子類
  創建： UWorld::SpawnActor<>
  銷毀： AActor::Destroy()
• TArray<>數組需要用UPROPERTY()修飾，否則會導致內存管理錯誤
• 繼承自UActorComponent的組件，使用AActor::CreateDefaultSubobject<>，同樣組件的指針變量也需要用UPROPERTY()修飾。

1.什么樣的對象可以被unreal engine管理和回收：
unreal engine定義的類中，只有UObject或者是UObject的派生類創建的對象，才能被unreal engine管理，用完后才能被unreal engine回收。其它類比如：UStructs，不具有這個特性。

2.UObject或者是UObject的派生類的實例，創建和銷毀的方式：
1).AActor類或者AActor派生類，雖然也是UObject的派生類，但創建和銷毀方式不同於一般UObject的派生類：

AActor創建方式：

UWorld::SpawnActor() //此方法創建Actor實例后，UWorld會持有Actor實例的引用

AActor銷毀的方式：

AActor::Destroy() //此方法會將Actor實例從關卡中刪除，並將Actor實例標記為“待殺死”，然后會在下一次GC時刪除

2).除AActor類或者AActor派生類以外的其它UObject或者是UObject的派生類：

UObject可通過如下4種方式創建：

NewObject<class>()
NewNamedObject<class>()
ConstructObject<class>()
new

UObject銷毀方式：

UObject::MarkPendingKill() //此方法執行后，所有指向此實例的指針將設置為NULL，並在下一次GC時刪除

3.垃圾收集器如何管理UObject的實例
1).AActor類或者AActor派生類的實例被創建后，會自動存放在垃圾收集器的對象根集合中，不會被自動回收。

2).除AActor類或者AActor派生類以外的其它UObject或者是UObject的派生類的實例被創建后，會自動被回收，如果想不被GC回收，主要有如下幾種方式：

2.1).創建的實例作為UObject的派生類的成員變量，並且被標記為UPROPERTY()

2.2).創建的實例存放在TArray中，TArray作為UObject的派生類的成員變量，並且被標記為UPROPERTY()

2.3).創建的實例存放在智能指針中。（此說法待驗證)

2.4).通過UObject::AddToRoot()，設置RF_RootSet標志（可參考：UObject Instance Creation）。