UE4中的动态数组:TArray容器

发表于2018-01-11
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为什么使用UE4提供的容器类?

如果你用过C++的STL库,你就知道STL提供了各种各样的容器/数据结构,使得你对处理很多数据的时候非常快捷高效。UE4同样也提供了类似的库,库里面的类型是以T开头的,使用UE4提供的容器库可以更好地实现跨平台。所以在UE4进行开发的时候我们很少去使用STL容器,更多时候是使用UE4提供的容器。

一、TArray<T>是什么

如果你学过C++的模板,你就知道TArray<T>是一个模板类型,T是由我们指定的任意类型。比如你想创建一个数组元素都是int类型的动态数组,那么这个数组类型就是TArray<int>,类似的,你可以创建TArray<double>、TArray<FString>等等,T甚至是可以是你自己创建的C++类。

TArray<T>中所有数据元素都是T类型的,因此不能混合各种不同类型的元素进去这个容器。TArray没有设计成被继承的,所以不应该去继承它。并且new/delete一个TArray是危险的行为。当TArray的生命周期结束时(超出作用域),容器里面的所有元素也会被销毁。当你从另一个TArray创建一个新的TArray会复制所有数据元素到新的变量,而不会共享这些元素的内存。

二、创建动态数组

为了创建一个动态数组,你可以这样写:
TArray<int32> IntArray;
注意:int32是32位整形,而int会根据机器不同而字节不同,所以为了跨平台建议使用int32。
这时候,因为我们没有数据填充到该数组里面,所以还没有内存被分配。

三、填充动态数组

1) TArray::Init
在UE4的官方文档可以看到该函数的声明:
void Init(const ElementType & Element, int32 Number)
该函数用于设置数组为Number个,并且每个元素值的为Element,例如:
IntArray.Init(10, 5);// IntArray == [10,10,10,10,10]

2) TArray::Add
先来看该函数的声明:
int32 Add( const ElementType & Item)
该函数用于添加新元素到动态数组末尾。

3) TArray::Emplace
先来看该函数的声明:
template<typename... ArgsType>int32 Emplace( ArgsType &&... Args)
该函数也是用于添加新元素到动态数组末尾。示例:
TArray<FString> StrArr;StrArr.Add(TEXT("Hello"));StrArr.Emplace(TEXT("World"));// StrArr == ["Hello","World"]
虽然Add和Emplace都是添加新元素到动态数组末尾,不过它们的内部实现是不同的:
  • Add会复制元素到数组容器里面
  • Emplace使用你给的参数来构造一个新的元素类型的实例
在上面的示例中,Add创建了一个FString临时变量,然后传递给数组,在数组内部再次调用拷贝构造函数来复制这个FString临时变量。但是Emplace使用了C++11的右值引用技术,它不会构造临时变量,而是在数组内部使用这个字符串常量来创建FString变量。因此,由于Emplace少了一次拷贝构造函数操作,所以Emplace会比FString高效。但是由于Add比Emplace更具可读性,如果是普通的C++内置类型(不会有拷贝构造函数的巨大开销),建议使用Add。

4) TArray::Push
TArray::Push提供了两个一样功能的重载函数可以分别代替Add和Emplace。所以无论何时使用Push比Add和Emplace更加方便了:
void Push( const ElementType & Item )void Push( ElementType && Item )

四、迭代动态数组

通常迭代都至少有两种方式,一种是使用索引,一种是使用迭代器。

1) 使用索引迭代动态数组
为了练习我们的数组,我们可以在靠近NPC的函数中打印该数组。我们将ANPC::Prox_Implementation修改成如下代码:
void ANPC::Prox_Implementation(
    AActor* otherActor,
    UPrimitiveComponent* otherComp,
    int32 otherBodyIndex,
    bool bFromSweep,
    const FHitResult & sweepResult
){
    //通过强制转换成AAVatar是否成功来判断是否玩家角色
    if (Cast<AAvatar>(otherActor) == nullptr)
    {
        return;
    }
    //获得第一人称控制器
    APlayerController* PController = GetWorld()->GetFirstPlayerController();
    if (PController)
    {
        //获得HUD界面
        AMyHUD* hud = Cast<AMyHUD>(PController->GetHUD());
        hud->AddMessage(Message(NpcMessage, 5.f, FColor::White));
        //测试数组
        TArray<int> array;
        array.Push(1);
        array.Push(3);
        array.Push(7);
        for (int index = 0; index < array.Num(); index++)
        {
            //GEngine是全局引擎变量,我们使用它的AddOnScreenDebugMessage函数来在游戏屏幕上打印调试信息。
            //该函数第一个参数是调试输出的位置,填写-1表示总在原来的调试信息上方。
            //第二个参数是字体大小,第三个参数是字体颜色,第四个参数是要打印的字符串,这里用FromInt函数将Int转换FString。
            GEngine->AddOnScreenDebugMessage(-1, 40, FColor::White, FString::FromInt(array[index]));
        }
    }
}
注意,每次调试打印的信息都在原来的调试信息上面,所以数组里面的内容依次是1、3、7,而不是7、3、1。

2) 使用迭代器循环数组
void ANPC::Prox_Implementation(
    AActor* otherActor,
    UPrimitiveComponent* otherComp,
    int32 otherBodyIndex,
    bool bFromSweep,
    const FHitResult & sweepResult
){
    //通过强制转换成AAVatar是否成功来判断是否玩家角色
    if (Cast<AAvatar>(otherActor) == nullptr){
        return;
    }
    //获得第一人称控制器
    APlayerController* PController = GetWorld()->GetFirstPlayerController();
    if (PController)
    {
        //获得HUD界面
        AMyHUD* hud = Cast<AMyHUD>(PController->GetHUD());
        hud->AddMessage(Message(NpcMessage, 5.f, FColor::White));
        //测试数组
        TArray<int> array;
        array.Push(1);
        array.Push(3);
        array.Push(7);
        //在使用容器的时候,为了容器的操作一致性,通常都会像下面这样使用迭代器来循环
        //所谓的迭代器其实类似于一个指针,当对指针进行++时,就指向后面的元素。
        //当超出容器范围的时候,迭代器为空,跳出循环
        for (TArray<int>::TIterator it = array.CreateIterator(); it; ++it)
        {
            //GEngine是全局引擎变量,我们使用它的AddOnScreenDebugMessage函数来在游戏屏幕上打印调试信息。
            //该函数第一个参数是调试输出的位置,填写-1就不会覆盖以前的调试信息。
            //第二个参数是字体大小,第三个参数是字体颜色,第四个参数是要打印的字符串,这里用FromInt函数将Int转换FString。
            GEngine->AddOnScreenDebugMessage(-1, 40, FColor::White, FString::FromInt(*it));
        }
    }
}
在实际开发中,因为使用迭代器进行迭代更简洁美观,我们通常都会这样进行迭代容器。

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