UE4 - 对象有反射 - 那为什么要使用 C++?
UE4 - Object has reflection - why to use C++ then?
我一直认为 UE 比 Unity 快,因为 UE 使用 C++ 和 Unity C#。 C++的哲学在这里似乎被打破了,即你为你使用的东西付费。现在添加了反射和垃圾收集。那么,如果 UE4 从 C++ 变成另一个 C#,为什么它们应该更快?
我不确定这是否是一个完整的答案,我试图说明为什么 Unreals 反射和它的 GC 并不意味着它必须像 C# 一样慢。
反思
C# 有一个非常强大的反射系统,允许您在 运行 时间内做一些疯狂的事情(构建泛型 classes,generating functions)。这是因为 C# 被编译成字节码,这种字节码是实时 (JIT) 编译到要执行的机器代码中的。很多反射是在公共语言接口(CLI)1中实现的。这是以速度为代价的——代码必须在 运行 时间编译,因此可以进行不那么激进的优化(当用户等待程序启动时,执行优化的时间更少)。
另一方面,Unreal 中的反射系统是在编译时通过生成大量代码实现的,这些代码随后也由相同的 C++ 编译器编译。当然,如果你广泛使用这个反射系统(按名称调用函数,动态访问属性),它会比你不使用时慢,并且你将失去对该代码的大量编译时优化。但如果你不这样做,你只是偶尔得到 class 的类型,那么你为反射系统付出的主要代价就是你的二进制文件的大小(和编译时间)。
垃圾收集
我不知道 Unreals 垃圾收集系统的细节,所以这部分可能不完整。通常,游戏开发者关心 GC(或不关心)的原因是:
- 当你有很多快速 allocations/deallocations2 时,GC 的语言可能会很浪费。在 C++ 中,当您知道数据将很快被丢弃时,您可以在堆栈上进行分配(速度更快3)。
- 您(开发者)不知道什么时候会触发 GC,这会导致流畅的帧率中断。通常,开发人员更愿意控制何时进行垃圾回收。
Unreal 可以避免第一个问题,因为无论如何只有 UObject
s 是 GC。这意味着您仍然可以使用正常的 classes 而不必担心垃圾收集器并在适当的时候愉快地在堆栈上分配。
对于第二点,我不确定 GC 在 Unreal 中是如何实现的,但可以肯定的是,他们已经考虑过这一点并且有办法避开障碍。
总之,Unreal 仍然能够使用允许 C++ 比 C# 更快的特性(更积极的优化、堆栈分配),即使它具有反射和 GC 的基本版本。
1: How is reflection implemented in C#?
2: Examples of wasteful heap allocations
3: Which is faster: Stack allocation or Heap allocation
我一直认为 UE 比 Unity 快,因为 UE 使用 C++ 和 Unity C#。 C++的哲学在这里似乎被打破了,即你为你使用的东西付费。现在添加了反射和垃圾收集。那么,如果 UE4 从 C++ 变成另一个 C#,为什么它们应该更快?
我不确定这是否是一个完整的答案,我试图说明为什么 Unreals 反射和它的 GC 并不意味着它必须像 C# 一样慢。
反思
C# 有一个非常强大的反射系统,允许您在 运行 时间内做一些疯狂的事情(构建泛型 classes,generating functions)。这是因为 C# 被编译成字节码,这种字节码是实时 (JIT) 编译到要执行的机器代码中的。很多反射是在公共语言接口(CLI)1中实现的。这是以速度为代价的——代码必须在 运行 时间编译,因此可以进行不那么激进的优化(当用户等待程序启动时,执行优化的时间更少)。
另一方面,Unreal 中的反射系统是在编译时通过生成大量代码实现的,这些代码随后也由相同的 C++ 编译器编译。当然,如果你广泛使用这个反射系统(按名称调用函数,动态访问属性),它会比你不使用时慢,并且你将失去对该代码的大量编译时优化。但如果你不这样做,你只是偶尔得到 class 的类型,那么你为反射系统付出的主要代价就是你的二进制文件的大小(和编译时间)。
垃圾收集
我不知道 Unreals 垃圾收集系统的细节,所以这部分可能不完整。通常,游戏开发者关心 GC(或不关心)的原因是:
- 当你有很多快速 allocations/deallocations2 时,GC 的语言可能会很浪费。在 C++ 中,当您知道数据将很快被丢弃时,您可以在堆栈上进行分配(速度更快3)。
- 您(开发者)不知道什么时候会触发 GC,这会导致流畅的帧率中断。通常,开发人员更愿意控制何时进行垃圾回收。
Unreal 可以避免第一个问题,因为无论如何只有 UObject
s 是 GC。这意味着您仍然可以使用正常的 classes 而不必担心垃圾收集器并在适当的时候愉快地在堆栈上分配。
对于第二点,我不确定 GC 在 Unreal 中是如何实现的,但可以肯定的是,他们已经考虑过这一点并且有办法避开障碍。
总之,Unreal 仍然能够使用允许 C++ 比 C# 更快的特性(更积极的优化、堆栈分配),即使它具有反射和 GC 的基本版本。
1: How is reflection implemented in C#?
2: Examples of wasteful heap allocations
3: Which is faster: Stack allocation or Heap allocation