UObject и рефлексия

UObject — базовый класс почти для каждого управляемого типа Unreal. Он даёт рефлексию, сериализацию, сборку мусора, репликацию и доступ из Blueprints. Классы вне иерархии UObject не получают ни одной из этих служб движка.

UPROPERTY() открывает поле класса системе рефлексии — это даёт редактирование в редакторе, сериализацию, репликацию и учёт сборщиком мусора. UFUNCTION() делает то же для метода — позволяет вызовы из Blueprints, RPC и привязку делегатов.

Функции BlueprintCallable имеют execution-пин и могут менять состояние. Функции BlueprintPure не имеют exec-пина, считаются без побочных эффектов и пересчитываются каждый раз при чтении их вывода. Pure используют только для дешёвых детерминированных геттеров.

AActor и UActorComponent оба наследуются от UObject. AActor можно разместить на уровне, и он владеет компонентами. UActorComponent — это присоединяемое поведение; USceneComponent — это UActorComponent с трансформом, поэтому он имеет позицию в мире.

EditAnywhere позволяет менять свойство в панели Details редактора; VisibleAnywhere показывает его там только для чтения. BlueprintReadWrite позволяет графам Blueprint читать и записывать его; BlueprintReadOnly — только читать. Edit/Visible — про редактор, Blueprint* — про графы.

Конструктор задаёт умолчания и создаёт компоненты — он выполняется без мира. PostInitializeComponents выполняется после регистрации компонентов, до начала игры. BeginPlay выполняется при старте геймплея. Tick выполняется каждый кадр. Каждый этап — более поздний и полный.

CDO — это единственный шаблонный экземпляр, который движок создаёт для каждого UClass. Он хранит значения по умолчанию для каждого свойства. Новые экземпляры инициализируются копированием CDO, а редактор правит сам CDO, когда вы меняете умолчания класса.

Без UPROPERTY() сборщик мусора не видит ссылку, поэтому не удерживает объект живым и не обнуляет указатель, когда объект собран. В итоге получается висячий указатель, который падает позже, — отложенный и трудноотлавливаемый баг.

UCLASS() помечает класс, чтобы Unreal Header Tool сгенерировал для него метаданные рефлексии. GENERATED_BODY() — это плейсхолдер внутри тела класса, который UHT разворачивает в нужный boilerplate: информацию о типе, хелперы приведения и аксессоры. Оба макроса обязательны.

UObject* и TObjectPtr — сильные ссылки, удерживающие объект живым. TWeakObjectPtr не владеет и обнуляется при сборке. TSoftObjectPtr — ленивая ссылка по пути на возможно незагруженный ассет. TSubclassOf — типобезопасная ссылка на класс, а не на экземпляр.

Пометьте свойство UPROPERTY(EditAnywhere, meta = (ClampMin = "0", ClampMax = "10")). ClampMin/ClampMax жёстко ограничивают вводимые значения; UIMin/UIMax ограничивают слайдер. Ограничение применяет редактор, поэтому код всё ещё может задать значение вне диапазона.

BlueprintImplementableEvent не имеет тела на C++ — он реализуется целиком в Blueprint. BlueprintNativeEvent имеет реализацию по умолчанию на C++ (функцию _Implementation), которую Blueprint может переопределить. Native используют, когда нужен запасной вариант в коде.

Конструктор выполняется также на CDO при загрузке редактора, когда нет мира, других актёров и геймплейного контекста. Код, который спавнит актёров, читает мир или рассчитывает на runtime-состояние, поведёт себя неверно или упадёт. Такую логику размещают в BeginPlay.

C++ RTTI даёт лишь идентичность типа и dynamic_cast; он не умеет перечислять поля или читать метаданные. Рефлексия Unreal открывает свойства и функции по имени, обеспечивая работу редактора, Blueprints, сети и сериализации — для этого в стандартном C++ нет аналога.

Используйте TSoftObjectPtr, когда нужно сослаться на ассет, не затягивая его в память. Жёсткая ссылка загружает всю цепочку зависимостей вместе с владельцем. Мягкая ссылка откладывает загрузку, снижая потребление памяти и время загрузки для опциональных или крупных ассетов.

Перед запуском компилятора C++ UHT разбирает заголовки с макросами UCLASS/UPROPERTY/UFUNCTION и генерирует файлы .generated.h и .gen.cpp с таблицами рефлексии и boilerplate. Затем обычный компилятор собирает ваш код вместе со сгенерированным.

Каждый размещённый экземпляр хранит только дельту относительно CDO — свойства, которые он явно переопределил. Правка умолчания Blueprint меняет CDO, и новое значение распространяется лишь на свойства, которые экземпляр не переопределял. Как только дизайнер тронул свойство на экземпляре, у того появляется своя дельта и CDO игнорируется. Reset-to-default стирает дельту.

UPROPERTY TObjectPtr — это сильная ссылка: GC обходит её при каждом проходе достижимости, и она удерживает цель живой, поэтому миллионы таких ссылок удлиняют фазу пометки. TWeakObjectPtr не обходится и ничего не удерживает — дёшев для сканирования, разрешается проверкой серийного номера. TSoftObjectPtr — это просто путь, никогда не трассируется и может быть вообще не загружен.

Live Coding патчит машинный код на месте, но не может пересобрать рефлексию: новое или переименованное UPROPERTY, изменённая раскладка UCLASS или другой vtable требуют свежего .generated.h от UHT, который применяет лишь полный перезапуск редактора. Если всё же запатчить, останутся устаревшие vtable, свойства, невидимые для GC и сериализатора, и часто assert в GC. Изменения заголовков и CDO всегда требуют перезапуска.

Сохранённые ассеты хранят значения свойств по отражённому имени, поэтому простое переименование молча теряет старое значение. Добавьте запись CoreRedirects в DefaultEngine.ini, сопоставляющую старое имя новому, чтобы загрузчик перепривязал его. Смену типа перенаправить нельзя: реализуйте Serialize или PostLoad с кастомной версией (FCustomVersion), чтобы прочитать старую раскладку и сконвертировать её.