基本概念

• UE4 对 UObject 对象提供垃圾回收

• UE4 对原生对象不提供垃圾回收，需要手动进行清理

  • 方式

    • malloc / free

    • new / delete

      new与malloc的区别在于，new在分配内存完成之后会调用构造函数。

  • 缺点

    • 如果不及时清理，则会占用内存，或者导致内存泄漏
    • 如果不小心提前清理，则会导致野指针

• UE4 提供共享指针库来管理内存，它是C++11智能指针的自定义实现

  • 分类

    • TSharedPtr
    • UniquePtr
    • TWeakPtr
    • TSharedRef

  • 优点

    • 防止内存泄漏 共享引用不存在时，智能指针（弱指针除外）会自动删除对象。
    • 弱引用 弱指针会中断引用循环并阻止悬挂指针。
    • 可选择的线程安全 虚幻智能指针库包括线程安全代码，可跨线程管理引用计数。如无需线程安全，可用其换取更好性能。
    • 运行时安全 共享引用从不为空，可固定随时取消引用。
    • 授予意图 可轻松区分对象所有者和观察者。
    • 内存 智能指针在64位下仅为C++指针大小的两倍（加上共享的16字节引用控制器）。唯一指针除外，其与C++指针大小相同。

共享指针 TSharedPtr

• TSharedPtr 不能指向 UObject。如果想要指向UObject，可以使用TWeakObjectPtr

• TSharedPtr 可以对FStructures 使用

• MakeShareable()/MakeShared<T>() 函数

• Reset() 函数

  class SimpleObject {
  public:
      SimpleObject() { UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"SimpleObject Construct")); }
      ~SimpleObject() { UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"SimpleObject Destruct")); }
      void ExeFun() { UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"Execute")); }
  };
  
  
  // 快速创建共享指针
  TSharedPtr<SimpleObject> simObjectPtr(new SimpleObject());
  // MakeShareable 创建共享指针
  TSharedPtr<SimpleObject> simObjectPtr2 = MakeShareable(new SimpleObject());
  // 创建线程安全
  TSharedPtr<SimpleObject, ESPMode::ThreadSafe> simObjectPtr3 = MakeShareable(new SimpleObject());
  // 查看引用计数
  
  UE_LOG(LogTemp, Warning,
      TEXT(__FUNCTION__"引用计数: simObjectPtr[%d], simObjectPtr2[%d], simObjectPtr3[%d] "),
  simObjectPtr.GetSharedReferenceCount(), simObjectPtr2.GetSharedReferenceCount(), simObjectPtr3.GetSharedReferenceCount());
  
  // 重置共享指针
  simObjectPtr.Reset();
  simObjectPtr2 = nullptr;

• 赋值

• MoveTemp / MoveTempIfPossible

  // 复制共享指针
  TSharedPtr<SimpleObject> simObjectPtr_copy = simObjectPtr;
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"引用计数: simObjectPtr[%d], simObjectPtr_copy[%d],"),
      simObjectPtr.GetSharedReferenceCount(), simObjectPtr_copy.GetSharedReferenceCount());
  
  // 转移共享指针
  TSharedPtr<SimpleObject> simObjectPtr_MoveTemp = MoveTemp(simObjectPtr_copy);  // 另 MoveTempIfPossible()
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"引用计数: simObjectPtr[%d], simObjectPtr_copy[%d], simObjectPtr_MoveTemp[%d]"),
      simObjectPtr.GetSharedReferenceCount(), simObjectPtr_copy.GetSharedReferenceCount(), simObjectPtr_MoveTemp.GetSharedReferenceCount()

• -> 运算符

• Get() 函数

• IsValid() 函数

• == != 运算符

  if (simObjectPtr)                    // 条件判断
  {
      simObjectPtr->ExeFun();         // 解引用
  }
  if (simObjectPtr.Get() != nullptr)    // 条件判断
  {
      simObjectPtr.Get()->ExeFun();   //解引用
  }
  if (simObjectPtr.IsValid())            // 条件判断
  {
      (*simObjectPtr).ExeFun();       // 解引用
  }
  if (simObjectPtr == simObjectPtr_copy)    // 对比
  {
      UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"simObjectPtr_copy == simObjectPtr"));
  }

共享引用 TSharedRef

• 共享引用不可为空

• 不可用于 UObject对象

• 没有 IsValid() 函数

• MakeShareable()/MakeShared<T>() 函数

  // 创建共享引用
  TSharedRef<SimpleObject> objRef(new SimpleObject());
  TSharedRef<SimpleObject> objRef2 = MakeShareable(new SimpleObject());
  TSharedRef<SimpleObject> objRef3 = MakeShared<SimpleObject>();

• 隐式转化

• ToSharedRef()

  // TSharedRef -> TSharedPtr
  TSharedPtr<SimpleObject> objPtr = objRef;
  
  // TSharedPtr -> TSharedRef
   objRef3= objPtr.ToSharedRef();

• 没有 IsValid() 函数

  // 共享指针比较
  if (objRef == objRef3)
  {
      UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"objRef == objRef3 , 引用计数：%d"), objPtr.GetSharedReferenceCount());
  }

弱指针 TWeakPtr

• 与TSharedPtr相比，不参与引用计数

• 对象不存在共享指针时，TWeakPtr将自动失效

• 使用时需要判断有效性

• 通过 TSharedPtr 创建

• 通过 TSharedRef 创建

• 运算符 = 赋值

• IsValid() 函数判断有效性

• Pin() 函数转成 TSharedPtr ,再解引用访问对象

• Reset() 或 nullptr 重置

  // 强指针创建弱指针
  TSharedPtr<SimpleObject> ObjPtr=MakeShared<SimpleObject>();
  TWeakPtr<SimpleObject> ObjWeakPtr(ObjPtr);
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"step1 引用计数：ObjPtr[%d]"), ObjPtr.GetSharedReferenceCount());
  
  //强引用创建弱指针
  TSharedRef<SimpleObject> objRef = MakeShareable(new SimpleObject());
  TWeakPtr<SimpleObject> ObjWeakPtr2(objRef);
  
  TWeakPtr<SimpleObject> ObjWeakPtr_Copy = ObjWeakPtr;
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"step2 引用计数：ObjPtr[%d]"), ObjPtr.GetSharedReferenceCount());
  
  // 判断有效性
  if (ObjWeakPtr.IsValid())
  {
      TSharedPtr<SimpleObject> ObjPtr2 = ObjWeakPtr.Pin();
      ObjPtr2->ExeFun();
  }
  
  // 清空强指针
  ObjPtr.Reset();
  TSharedPtr<SimpleObject> ObjPtr2 = ObjWeakPtr.Pin();
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"step3 引用计数：ObjPtr[%d]"), ObjPtr.GetSharedReferenceCount());
  
  // 判断有效性
  if (!ObjPtr2)
  {
      UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__"弱指针已空 "));
  }
  
  // 重置
  ObjWeakPtr.Reset();
  ObjWeakPtr_Copy = nullptr;

唯一指针 TUniquePtr

• TUniquePtr 指向的对象只能被唯一指向，因而 Unique指针不能赋值给其它指针

• 不要为共享指针或共享引用引用的对象创建唯一指针

• MakeUnique()

• IsValid()

• -> 运算符

• Get() 函数

• Release() 释放并返回指针

• Reset() 或 nullptr 重置

  // 创建唯一指针
      TUniquePtr<SimpleObject> ObjUniquePtr = MakeUnique<SimpleObject>();
      UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" Validity: ObjUniquePtr[%d]"), ObjUniquePtr.IsValid());
  // 判断有效性
  if (ObjUniquePtr.IsValid())
  {
      ObjUniquePtr-&gt;ExeFun(); // 解引用
  }
  
  // 释放指针，移交
  TUniquePtr&lt;SimpleObject&gt; ObjUniquePtr2(ObjUniquePtr.Release());
  UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" Validity: ObjUniquePtr[%d], ObjUniquePtr2[%d]"), ObjUniquePtr.IsValid(), ObjUniquePtr2.IsValid());
  
  // 重置
  ObjUniquePtr.Reset();
  ObjUniquePtr2 = nullptr;</code></pre>
  

// 判断有效性
if (ObjUniquePtr.IsValid())
{
    ObjUniquePtr->ExeFun(); // 解引用
}

// 释放指针，移交
TUniquePtr<SimpleObject> ObjUniquePtr2(ObjUniquePtr.Release());
UE_LOG(LogTemp, Warning, TEXT(__FUNCTION__" Validity: ObjUniquePtr[%d], ObjUniquePtr2[%d]"), ObjUniquePtr.IsValid(), ObjUniquePtr2.IsValid());

// 重置
ObjUniquePtr.Reset();
ObjUniquePtr2 = nullptr;