UE5 深入之 UGarbageCollection

简介： 走马观花看过了数据相关的，接下来浏览一下高级功能，第一个高级功能 UGarbageCollection，顾名思义，UE 的垃圾回收

UGarbageCollection

UE 的垃圾回收系统，用来消除大部分的手动内存管理负担
UGarbageCollection 不是一个独立的类，是一套由引擎核心+UObject基础架构共同实现的分布式系统。要说翻阅其代码，它有一个垃圾回收驱动器用来驱动整套系统的正常运作，文件路径如下：

• 头文件（接口定义）Engine/Source/Runtime/CoreUObject/Public/UObject/GarbageCollection.h
• 算法实现 Engine/Source/Runtime/CoreUObject/Private/UObject/GarbageCollection.cpp

核心机制

1. 自动根集管理
   • 核心原则：标记所有被 UPROPERTY() 引用的对象
   • 自动防护：保护玩家控制器、GameState 等核心对象
   • 覆盖率：处理 95%+ 的对象存活需求

graph TD
    UPROPERTY[UPROPERTY标记] --> 根集
    GameState[GameState等核心对象] --> 根集
    全局对象 --> 根集
    根集 -. 保护 .-> 可达对象
    不可达对象 --> GC回收

2. 引用链追踪算法
   • 关键优势：自动处理嵌套对象引用关系
   • 性能优化：增量式扫描（每帧<5ms）

// 简化版追踪逻辑：
void MarkReachable(UObject* Obj) {
    if(!Obj || Obj->IsMarked()) return;
    
    Obj->Mark(); // 标记为存活
    for(UProperty* Prop : Obj->GetProperties()) {
        if(UObject** Ref = Prop->GetObjectRef()) {
            MarkReachable(*Ref); // 递归追踪
        }
    }
}

3. 对象声明周期钩子
   • 覆盖 90% 的资源清理场景
   • 安全释放：非托管资源（文件句柄/网络连接）

virtual void BeginDestroy() {
    // 释放非托管资源（如D3D纹理）
    Super::BeginDestroy();
}

virtual bool IsReadyForFinishDestroy() {
    // 异步资源释放检查点
    return TextureLoadCounter==0;
}

4. 弱引用系统
   • 解决痛点：80% 的悬挂指针风险
   • 推荐场景：UI引用/事件监听/跨系统通信

TWeakObjectPtr<AActor> SafeRef; // 不阻止GC
if(SafeRef.IsValid()) { 
    // 对象仍然存在
}

⚙️ 20% 关键配置 (控制80%行为)

配置使用原则：

1. 99% 的情况使用 UPROPERTY() 足以保护对象
2. 需要手动断开引用时优先使用 MarkPendingKill()
3. 跨系统通信必须使用 TWeakObjectPtr<>
4. 除非特殊需求，否则避免使用 AddToRoot()

阅读记录

ENUM_CLASS_FLAGS 宏的核心作用是将标准枚举类 (enum class) 扩展为支持位运算的位掩码类型，使其能够像整数一样进行按位操作，同时保持类型安全和编译时检查

• 与传统方案的对比

FName 全局字符串标识系统

• 引擎级的名称字典存储
• 轻量级哈希表：通过整数ID实现高速名称比较
• 大小写不敏感处理：Weapon == WEAPON == weapon

• FName核心特征

FString 动态字符串

• 全功能字符串容器：类似C++的std::string
• 文本处理工具箱：包含100+字符串操作方法
• 动态内存管理：运行时可自由修改内容

• FString核心特征

FText

主要目标是为了处理需要本地化的文本

• 国际化支持引擎：自动处理多语言文本切换
• 格式安全系统：防注入攻击的文本格式化
• 文本内容抽象化：分离文本显示逻辑与具体内容

• 核心特征

FText vs FName vs FString