[Unreal] 이득우 Part 1. 12강 언리얼 엔진의 메모리 관리

C++ 언어 메모리 관리의 문제점

• C++은 저수준으로 메모리 주소에 직접 접근하는 포인터를 사용해 오브젝트를 관리한다.
• 그러다보니 프로그래머가 직접 할다과 해지 짝 맞추기를 해야 한다.
• 이를 잘 지키지 못하는 경우 다양한 문제가 발생할 수 있다.
• 잘못된 포인터 사용 예시
  • 메모리 누수(Leak) : new를 했는데 delete 짝을 맞추지 못함. 힙에 메모리가 그대로 남아있음.
  • 허상(Dangling)포인터 : 이미 해제해 무효화된 오브젝트의 주소를 가리키는 포인터
  • 와일드(Wild) 포인터 : 값이 초기화되지 않아 엉뚱한 주소를 가리키는 포인터.
• 잘못된 포인터 값은 다양한 문제를 일으키며, 한 번의 실수는 프로그램을 종료시킴.
• 게임 규모가 커지고 구조가 복잡해질수록 프로그래머가 실수할 확률은 크게 증가한다.

C++ 이후에 나온 언어 JAVA/C#은 이런 고질적인 문제를 해결하기 위해 포인터를 버리고 대신 가비지 컬렉션 시스템을 도입함.

가비지 컬렉션 시스템

• 프로그램에서 더 이상 사용하지 않는 오브젝트를 자동으로 감지해 메모리를 회수하는 시스템.

• 동적으로 생성된 모든 오브젝트 정보를 모아둔 저장소를 사용해 사용되지 않는 메모리를 추적

• 마크-스윕 방식의 가비지 컬렉션

  1. 저장소에서최초 검색을 시작하는 루트 오브젝트를 표기한다.
  2. 루트 오브젝트가 참조하는 객체를 찾아 마크한다.
  3. 마크된 객체로부터 다시 참조하는 객체를 찾아 마크하고 이를 계속 반복한다.
  4. 이제 저장소에는 마크된 객체와 마크되지 않은 객체의 두 그룹으로 나뉜다.
  5. 가비지 컬렉터가 저장소에서 마크되지 않은 객체들의 메모리를 회수한다.

  

언리얼 엔진의 가비지 컬렉션 시스템

• 마크-스윕 방식의 가비지 컬렉션 시스템을 자체적으로 구축함
• 지정된 주기마다 몰아서 없애도록 설정되어 있음. (기본 값 60초)
• 성능 향상을 위해 병렬 처리, 클러스터링과 같은 기능을 탑재.
  

가비지 컬렉션을 위한 객체 저장소

• 관리되는 모든 언리얼 오브젝트의 정보를 저장하는 전역 변수 : GUObjectArray
• GUObjectAttay의 각 요소에는 플래그가 설정되어 있음.
• 가비지 컬렉터가 참고하는 주요 플래그
  • Garbage 플래그 : 다른 언리얼 오브젝트로부터의 참조가 없어 회수 예정인 오브젝트
  • RootSet 플래그 : 다른 언리얼 오브젝트로부터 참조가 없어도 회수하지 않는 특별한 오브젝트

가비지 컬렉터의 메모리 회수

• 가비지 컬렉터는 지정된 시간에 따라 주기적으로 메모리를 회수한다.
• Garbage 플래그로 설저된 오브젝트를 파악하고 메모리를 아넌하게 회수함.
• Garbage 플래그는 수동으로 설정하는 것이 아닌, 시스템이 알아서 설정함.

루트셋 플래그의 설정

• AddToRoot 함수를 호출해 루트셋 플래그를 설정하면 최초 탐색 목록으로 설정됨
• 루트셋으로 설저된 언리얼 오브젝트는 메모리 회수로부터 보호받음.
• RemoveFromRoot 함수를 호출해 루트셋 플래그를 제거할 수 있음.
• 콘텐츠 관련 오브젝트에는 권장되지 않음.

언리얼 오브젝트의 관리 원칙

• 생성된 언리얼 오브젝트를 유지하기 위해 레퍼런스 참조 방법을 설계할 것
  • 언리얼 오브젝트 내의 언리얼 오브젝트 : UPROPERTY 사용
  • 일반 C++ 오브젝트 내의 언리얼 오브젝트 : FGCObject의 상속 후 구현
    • AddReferencedObjects 함수 구현해야 함.
• 생성된 언리얼 오브젝트는 강제로 지우려 하지 말 것
  • 참조를 끊는다는 생각으로 설계할 것
  • 가비지 컬렉터에게 회수를 재촉할 수는 있음
  • 콘텐츠 제작에서 Destroy함수를 사용할 수 있으나, 결국 내부 동작은 동일함.