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UE学习思路

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学习目标

  1. TArray、TSet、TMap等各种容器
  2. FString、FName、FText的操作互转
  3. TSharedPtr、TSharedRef、TWeakPtr等各种智能指针
  4. 有能力理解Delegate、TAttribute、TSubClassOf的机制和用法
  5. 多看看设计模式，这样才能更好理解UE4代码的结构
  6. 多线程的知识，这样才能用好FRunnable等多线程同步
  7. 人脑展开宏..

源码阅读

1. TArray、TSet、TMap等各种容器

在UE5/Source/Runtime/Core/Public/Containers/下，可以看到各种容器的定义，比如TArray.h、TSet.h、TMap.h等。

2. FString、FName、FText的操作互转

在UE5/Source/Runtime/Core/Public/Internationalization/下，可以看到FString.h、FName.h、FText.h等。

3. TSharedPtr、TSharedRef、TWeakPtr等各种智能指针

在UE5/Source/Runtime/Core/Public/Templates/下，可以看到TSharedPtr.h、TSharedRef.h、TWeakPtr.h等。

4. Delegate、TAttribute、TSubClassOf的机制和用法

在UE5/Source/Runtime/Core/Public/Delegates/下，可以看到Delegate.h。

5. 多看看设计模式，这样才能更好理解UE4代码的结构

6. 多线程的知识，这样才能用好FRunnable等多线程同步

Gameplay部分

  • Gameplay的C++编写
    • Actor的创建，组装Component，Beginplay，Tick，碰撞输入事件的绑定
    • 引擎Gameplay对象的继承组织使用
    • UObject自定义对象的组织管理（根据逻辑而定）
    • 引擎数据对象的使用，Config，DataTable
    • 功能模块的C++层次编写（UMG，AI，动画）注意有机结合

这部分代码在UE5/Source/Runtime/Engine/Classes/GameFrameWork下

Module-UBT-CSharp

思考: 为什么UE要用C# 来包含和库链接管理编译流程？

合适的头文件包含和库连接

大钊以前写的：
UE4支持众多平台，包括Windows，iOS，Android，因此UE4为了方便你配置各个平台的参数和编译选项，简化编译流程，UE4实现了自己的一套编译系统，否则我们就得接受各个平台再单独配置一套项目之苦。
简单来说，就是我们在VS里的运行，背后会运行UE4的一些命令行工具来完成编译工作。UE4的编译工具主要有两个，一个是UnrealBuildTool，一个是UnrealHeaderTool。
一般来说，UBT会先调用UHT，UHT会先负责解析一遍C++代码，生成相应的其他代码。然后开始调用平台特定的编译工具（VisualStudio, LLVM）来编译各个模块。最后启动Editor或者是Game。
UnrealBuildTool (UBT，C#): UE4的自定义工具来编译UE4的逐个模块并处理依赖等。我们编写的Target.cs，Build.cs都是为这个工具服务的。
UnrealHeaderTool (UHT): 解析生成工具，我们在代码里写的那些宏UCLASS等和#include "*.generated.h"都为UHT提供了信息来生成相应的C++反射代码。

回答出两个问题：include哪些.h文件，链接哪些库文件

  • 优点: C# 足够易读，C# 足够灵活定制逻辑，C# 可以动态编译，方便搜集信息，C# 足够强大可以调用其他工具
  • 缺点: C# 和C++ 混合经常搞得有些人糊涂，C++ 项目里混进C# 没有智能提示不够友好
  • 解决: 常见的错误都是这两者报出的，记住常用语法就行了，有问题再查
  • UBT用的是NMake build system

Build流程

  • 学会链接模块，项目和插件可包含多个模块
  • UBT调用UHT生成代码，然后调用MSBuild编译代码
  • Build.cs是重点: ModuleRules.cs

当我们右键项目，选择Build的时候

  1. UBT(CSharp写的)会收集Source目录下的cs(CSharp)文件，得到我们配置的模块信息
  2. 调用UHT(C++写的)，他是个文本解析工具，不是编译工具，会生成头部信息中的”*.generated.h”，存放在Intermediate/Build/Win64/UE4Editor/Inc/Module名/目录下
  3. 调用MSBuild编译代码，将Souce目录下的cpp文件和UHT生成的文件编译在一起，生成dll文件，存放在Binaries/Win64/UE4Editor/目录下（后面这部分是Ai生成，没有验证是否正确）
ModuleRules.cs 模块链接

  • PublicDependencyModuleNames:

    • public链接的模块名称，最常用
    • 在自己的public和private中包含对方的public，扩充自己的public

  • PrivateDependencyModuleNames:

    • private私有链接的模块名称只引用不暴露
    • 在private中包含对方的public，不扩充自己的public

  • DynamicallyLoadedModuleNames:

    • 动态链接的模块名称，在运行时被ModuleManager加载，保证先编译
ModuleRules.cs 头文件include

  • PublicIncludePaths:

    • public包含的路径
    • 定义自己向外暴露的public，默认”Public”和”Classes”

  • PrivateIncludePaths:

    • private包含的路径
    • 定义自己的private，默认”Private”，给自己内部引用，一般用来定义private子目录。当然也可以路径包含private/sub，但这是一种方便方式
ModuleRules.cs 头文件include模块

  • PublicIncludePathModuleNames:

    • public包含的模块名称，可以只写模块名称，不用写路径

  • PrivateIncludePathModuleNames:

    • private包含的模块名称，可以只写模块名称，不用写路径

  • 用途

    • 只包含对方模块的.h文件，比如模版
    • 更多的是动态链接，先包含头文件信息，之后加载
ModuleRules.cs 第三方库链接
  • PublicAdditionalLibraries:
    • 引用的第三方lib路径
  • PublicSystemLibrariePaths:
    • 引用的系统lib路径，其实也只是lib，只不过对于一些更”系统”底层的库用这个名字更友好一些
  • PublicDelayLoadDLLs:
    • 延迟加载的DLL
ModuleRules.cs 其他常用
  • PublicDefinitions + PrivateDefinitions:
    • 额外的其他C++宏定义
  • Target
    • 得到当前的编译目标信息
    • Platform: 当前编译平台，Win64，Android等
    • Configuration: 当前编译配置，Debug，Release等

举个例子：
如果我们要包含一个文件D:\github\UnrealEnginelEngine\source\Runtime\Engine\classes\Components\BoxComponent.h
这当中，Engine就是模块的名字，所以我们可以在ModuleRules中写PublicDependencyModuleNames.AddRange(new string[] { "Engine" });，这样就可以直接包含这个模块了。
然后我们再去具体的.h文件，可以直接使用#include "Components/BoxComponent.h"，这部分就是路径

反射 UHT

  • 理解.generated.h和gen.cpp的作用
  • 理解MODULENAME_API的含义，常见的犯错地方，这是用来做 DLL导出的
  • 掌握使用这些宏的含义和用法（反射的重要标记）（ObjectMacros.h）
    • UCLASS
    • USTRUCT
    • UENUM
    • UPROPERTY
    • UFUNCTION
    • UDELEGATE
    • GENERATED_BODY()
  • 清晰理解类型和对象的关系，类型是类的定义，对象是类的实例
  • ClassReference和ObjectReference的区别
  • 理解UCLASS、UScriptStruct、UFunction、UProperty、UField*的作用
  • 掌握通过反射遍历对象属性、读取写入（常见）
  • 掌握通过反射遍历对象函数并调用的方式（少一点）
  • 通过对象找类型，通过类型找对象的方式
  • 理解”对象用类型描述，类型也是对象”的概念

CoreUObject

  • GC: 理解对象之间的关系，标记清扫，有一些对象是Root，不会被清扫
    • 在用法上可以简单和C# 类比
    • 注意只有UPROPERTY标记的才参加GC！因为要根据UPROPERTY* 来分析引用链
    • 注意FMyStruct和UObject的混用， FGCObject::AddReferencedObjects()，这个函数是用来添加引用的
    • 自从用了UE4，我再也不new/delete了，因为GC会自动处理
  • CDO: ClassDefaultObject，类的默认对象，用来初始化类的默认属性，理解类型和对象实例化，模版
    • 理解ClassDefaults作为模版的作用
    • 理解CDO在序列化中的意义作用
    • 通过UClass::GetDefaultObject()获取CDO信息
  • Package: 理解对象的相互组织方式
    • 对象可以包含子对象
    • 序列化时，把一系列对象用一个对象抱起来，这个对象叫做包
    • Package也可以相互引用，根据对象相对路径

套路1

  • UHT的套路：宏
  • 模块链接的套路: 几个常用属性.AddRange()
  • Actor创建的套路:
    • ConstructorHelpers
    • CreateDefaultSubobject
    • SetRootComponent
  • Gameplay继承的套路:
    • 尽量别在关卡蓝图里写逻辑
    • 想要结构良好，尽量遵循引擎结构，各司其职
    • GI、GM、GS、PC、Pawn、PS、继承一波带走
    • 遵循推荐结构，会发现后期扩展和支持联机，天然优势
  • C++、BP交互的套路
    • UPROPERTY，UFUNCTION
    • C++定义基类写逻辑，蓝图继承配置可视化，这是一种推荐易扩展高性能的方式
    • 函数库是个好东西
  • 事件绑定的套路:
    • DELEGATE, MULTICAST_DELEGATE, EVENT, DYNAMIC
    • Input: BindAction, BindAxis
    • EnhancedInput
    • Collision: Hit, Overlap, AddDynamic
    • Slate&UMG Event: SLATE_EVENT(FOnClicked, OnClicked)
    • FTimerManager

引擎常用方法的套路

  • Engine/Class/Kismet有好多库
  • GameplayStatics很常用，可以访问Gameplay的很多对象
  • UKismetSystemLibrary，系统目录等功能，LineTrace
  • UKismetMathLibrary，数学库，常用的数学计算

虚幻C++有哪些学习难点？

  • C++ 基础太弱！工具越便利，人们接触底层的机会就越少
  • 数据结构算法，操作系统多线程
  • 数学太渣：线性代数，向量矩阵，牛顿力学
  • 游戏开发的知识不够：渲染，物理，AI，动画
  • 项目开发经验不足：不懂得如何设计一个”足够好”的项目代码框架
  • 知识要点太多：宏太多，API太多记不住
  • 翻找”借鉴”代码的能力不足：软件工程软能力不够
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