虚幻4蓝图编译剖析

Posted 2020-08-16

虚幻4编译相关术语和类图

虚幻引擎中的蓝图编译跟常规的程序编译多少是有一些不同的地方，但是基本原理是相通的。我们以普通的类蓝图为例，一个类中包含多个图，每个图中又可以包含一些子图。一个图会包含很多的节点（UEdGraphNode），每个节点可以包含若干引脚（UEdGraphpin）用来连接两个节点。节点又分为执行节点和纯节点（Pure node，上面没有执行引脚）。还有一个模式类（UEdGraphSchema）用于验证语法是否正确等。类图如下所示：

图（UEdGraph）

虚幻4中许多其它的也是使用图来实现的，所以它也有许多的派生类，比如UAIGraph、UAnimationGraph、UAnimationStateMachineGraph、UMaterialGraph等等。类图如下所示：

节点（UEdGraphNode）

一个有向无环图是由无数节点组成的，这个节点就是UEdGraphNode，因为上面提到的图中有支持各种功能的图，所以也就有各种各样的节点，下面我们只摘取一些节点类型，由于我们重点是讲解蓝图编译，所以我们把主要精力放在UK2Node上面，这个节点是所有蓝图节点的基类。类图所示：

引脚（UEdGraphPin）

每个节点上可以有多个节点，输入、输出节点以及参数引脚等等，这些引脚用于记录跟哪些引脚相连、类型、默认值等。

 

模式（UEdGraphSchema）

用于语法检查（看两个引脚是否可以相连、尝试连接引脚）等功能，如上面所有因为有多种图所以就需要多种模式。蓝图使用的是UEdGraphSchema_K2，动画以及UMG会有自己的Schema。类图如下所示：

FKismetCompilerContext

真正执行编译工作的类，每编译一次就会生成一个新的实例，用来存储编译类的引用以及蓝图等。整个编译过程又分为好多步，是在Compile()函数里面做的。

FKismetFunctionContext

持有编译一个函数的所有信息，包括指向相关图（UEdGraph）的引用、属性以及生成的函数等。

FBlueprintCompiledStatement

编译过程中的单位工作。编译把节点翻译成一系列编译的语句，然后编译器后端会把它编译成字节码。例如变量赋值、goto、调用（call）等。

FBPTerminal

图中的一个终结点（字面量、常量、或者变量引用）。每一个数据引脚都跟其中的一个相关联。你可以自己在NodeHandlingFunctor里面来生成自己的项，用来存储变量、中间结果等。

FNodeHandlingFunctor

用来处理一类节点编译的帮助类，包含用于注册引脚连接的函数（RegisterNets()），以及生成编译语句（FBlueprintCompiledStatement）。通过UK2Node::CreateNodeHandler()函数来创建。如下类图只列举了几个HandlerFunctor。

FBlueprintCompileReinstancer

在编译基本完成的时候，由于类可能已经改变了大小或者有新的属性被添加或删除了，那么编译器需要重新实例化我们刚刚编译类生成的对象实例，生成一个新的，然后使用CopyPropertiesForUnrelatedObjects()函数来把旧的实例中的数据拷贝到新的实例中去。

 

FKismetCompilerOptions

编译选项，用于指定编译时的设置，包括编译类型（只编译Skeleton， 全部编译、只生成字节码、只生成cpp）等。

 

Skeleton Class

Skeleton类如其名字定义是一个骨架类，在添加成员变量或者成员函数时都会重新重新（它里面没有代码和自动生成的隐藏变量）