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개요

언리얼 컨테이너 라이브러리

언리얼 엔진이 자체 제작해 제공하는 자료구조 라이브러리
줄여서 UCL(Unreal Container Library) 라고도 함.
언리얼 오브젝트를 안정적으로 지원하며 다수 오브젝트 처리에 유용하게 사용됨.
언리얼 C++는 다양한 자료구조 라이버르리를 직접 만들어 제공하고 있음.
실제 게임 제작에 유용하게 사용되는 라이브러리로 세 가지를 추천함.
- ⇒ TArray, TMap, TSet

C++ STL과 언리얼 컨테이너 라이브러리의 차이점

C++ STL은 범용적으로 설계되어 있다.
C++ STL은 표준이기 때문에 호환성이 높다.
C++ STL에는 많은 기능이 엮여 있어 컴파일 시간이 오래걸림.
언리얼 컨테이너 라이브러리는 언리얼 엔진에 특화돼 있음.
언리얼 컨테이너 라이브러리는 언리얼 오브젝트 구조를 안정적으로 지원한다.
언링러 컨테이너 라이브러리는 가볍고 게임 제작에 최적화되어 잇음.

언리얼 C++ 주요 컨테이너 라이브러리

두 라이브러리의 이름과 용도는 유사하지만, 내부적으로 다르게 구현되어 있음.
- TArray: 오브젝트를 순서대로 담아 효율적으로 관리하는 용도로 사용
  - → C++ STL의 vector와 대응
- TSet: 중복되지 않는 요소로 구성된 집합을 만드는 용도로 사용
  - → C++ STL의 set과 대응
- TMap: 키, 밸류 조합의 레코드를 관리하는 용도로 사용
  - → C++ STL의 map과 대응

`TArray의` 구조와 활용

`TArray` 개요

TArray는 가변 배열(Dynamic Array)자료 구조
STL의 vector와 동작 원리가 유사함
게임 제작에서는 가변 배열 자료구조를 효과적으로 활용하는 것이 좋음.
- 데이터가 순차적으로 모여있기 때문에 메모리를 효과적으로 사용할 수 있고 캐시 효율이 높다.
- 컴퓨터 사양이 좋아지면서, 캐시 지역성(Locality) 으로 인한 성능 향상은 굉장히 중요해짐.
- 임의 데이터의 접근이 빠르고, 고속으로 요소를 순회하는 것이 가능.
가변 배열의 단점
- 맨 끝에 데이터를 추가하는 것은 가볍지만, 중간에 요소를 추가하거나 삭제하는 작업은 비용이 큼
데이터가 많아질 수록 검색, 삭제, 수정 작업이 느려지기 때문에, 많은 수의 데이터에서 검색 작업이 빈번하게 일어난다면 TArray대신 TSet을 사용하는것이 좋음.

TArray의 내부 구조

🔗TArray 공식 문서 링크

TArray: 언리얼 엔진의 배열

	</p>
	<p class="rich-link-href">
	https://docs.unrealengine.com/4.27/ko/ProgrammingAndScripting/ProgrammingWithCPP/UnrealArchitecture/TArrays/
	</p>
</div>

TArray 실습

#include "MyGameInstance.h"
#include "Algo/Accumulate.h"

void UMyGameInstance::Init()
{
	Super::Init();

	const int32 ArrayNum = 10;
	TArray<int32> Int32Array;

	for (int32 ix = 1; ix <= ArrayNum; ix++)
	{
		// 1~10까지 TArray에 넣음
		Int32Array.Add(ix);
	}

	// 파라미터로 짝수인지를 확인하는 람다 함수를 넣음
	Int32Array.RemoveAll(
		[](int32 Val)
		{
			return Val % 2 == 0;
		}
	);

	// 다시 짝수를 넣어줌
	Int32Array += {2, 4, 6, 8, 10};

	// C언어 스타일로 Array를 초기화하고 값을 넣기
	TArray<int32> Int32ArrayCompare;
	int32 CArray[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10 };
	Int32ArrayCompare.AddUninitialized(ArrayNum);
	FMemory::Memcpy(Int32ArrayCompare.GetData(), CArray, sizeof(int32) * ArrayNum);

	// 처음 TArray와 C스타일 Array로 카피한 TArray의 값이 같은지 확인 -> 실패라면 에러가 출력됨
	ensure(Int32Array == Int32ArrayCompare);

	// 일반적으로 루프를 돌며 합계를 구하는 방법
	int32 Sum = 0;
	for (const int32& Int32Elem : Int32Array)
	{
		Sum += Int32Elem;
	}

	ensure(Sum == 55);

	// 미리 만들어진 함수를 사용해서 합계를 구하는 방법
	int32 SumByAlgo = Algo::Accumulate(Int32Array, 0);
	ensure(Sum == SumByAlgo);
}

TSet의 구조와 활용

TSet의 특징

STL의 set과 언리얼 TSet의 비교
- STL set의 특징
  - STL set은 이진 트리로 구성되어 있어 정렬을 지원함.
  - STL set은 메모리 구성이 효율적이지 않음.
  - STL set은 요소가 삭제될 때 균형을 위한 재구축이 일어날 수 있음.
  - STL set의 모든 자료를 순회하는데 적합하지 않음.
- 언리얼 TSet 특징
  - TSet은 해시테이블 형태로 키 데이터가 구축되어 있어 빠른 검색이 가능함.
  - TSet은 동적 배열의 형태로 데이터가 모여있음
  - TSet의 데이터는 빠르게 순회할 수 있음.
  - TSet의 데이터는 삭제해도 재구축이 일어나지 않음.
  - TSet의 자료에는 비어있는 데이터가 있을 수 있음.
따라서 STL set과 언리얼 TSet의 활용 방법은 서로 다르기 때문에 주의할 것.
STL의 unordered_set과 유사하게 동작하지만 동일하진 않음
TSet은 중복 없는 데이터 집합을 구축하는데 유용하게 사용할 수 있음.

`TSet`의 내부 구조

🔗TSet공식 문서 링크

TSet

TSet, 세트는 보통 순서가 중요치 않은 상황에서 고유 엘리먼트를 저장하는 데 사용되는 고속 컨테이너 클래스입니다.

https://docs.unrealengine.com/4.27/ko/ProgrammingAndScripting/ProgrammingWithCPP/UnrealArchitecture/TSet/

`TSet` 실습

	TSet<int32> Int32Set;
	for (int32 ix = 1; ix <= ArrayNum; ix++)
	{
		Int32Set.Add(ix);
	}

	// TSet는 RemoveAll함수가 없다.
	Int32Set.Remove(2);
	Int32Set.Remove(4);
	Int32Set.Remove(6);
	Int32Set.Remove(8);
	Int32Set.Remove(10);
	// 다시 짝수를 넣어주지만 순서가 보장되지 않는다
	// 즉 { 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10 } 순서로 들어가지 않는다.
	Int32Set.Add(2);
	Int32Set.Add(4);
	Int32Set.Add(6);
	Int32Set.Add(8);
	Int32Set.Add(10);

자료구조의 시간 복잡도 비교

각 자료구조의 시간 복잡도

	TArray	TSet
접근	`O(1)`	`O(1)`
검색	`O(N)`	`O(1)`
삽입	`O(N)`	`O(1)`
삭제	`O(N)`	`O(1)`

TArray
- 빈틈없는 메모리
- 가장 높은 접근성능
- 가장 높은 순회성능
TSet
- 빠른 중복 감지
- 하지만 메모리에 빈틈이 생길 수 있음

이 글은 옵시디언에서 마크다운으로 작성되었습니다.
블로그에서는 지원하지 않는 포맷이있어, 보기 불편할 수 있습니다.

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