[Unreal] 언리얼 컨테이너 라이브러리2 - 구조체와 TMap

🍧 1. 언리얼 구조체

• 데이터 저장/전송에 특화된 가벼운 객체
• 대부분 GENERATED_BODY 매크로를 선언해준다.
  • 리플렉션, 직렬화와 같은 유용한 기능을 지원함
  • GENERATED_BODY를 선언한 구조체는 UScriptStruct 클래스로 구현됨
  • 이 경우 제한적으로 리플렉션을 지원함 👉 속성 UPROPERTY만 선언할 수 있고 함수 UFUNCTION은 선언할 수 없음
• 언리얼 엔진의 구조체 이름은 F로 시작함
  • 대부분 힙 메모리 할당(포인터 연산)없이 스택 내 데이터로 사용됨
  • NewObjectAPI를 사용할 수 없음

 

🌟 리플렉션 관련 계층 구조

언리얼에서는 구조체와 클래스가 구조, 사용법이 다르다.

 

🌟 MyGameInstance(h, cpp)

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.

#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "Engine/GameInstance.h"
#include "MyGameInstance.generated.h"

USTRUCT()
struct FStudentData {
	GENERATED_BODY()
	
	FStudentData(){
		Name = TEXT("홍길동");
		Order = -1;
	}

	FStudentData(FString InName, int32 InOrder) : Name(InName), Order(InOrder) {}

	UPROPERTY()
	FString Name;

	UPROPERTY()
	int32 Order;
};

/**
 * 
 */
UCLASS()
class UNREALCONTAINER_API UMyGameInstance : public UGameInstance
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	virtual void Init() override;
	
private:
	TArray<FStudentData> StudentsData;

	UPROPERTY()
	TArray<TObjectPtr<class UStudent>> Students;
};

// 랜덤으로 이름 만들기(Init 외부)
FString MakeRandomName() {
	TCHAR FirstChar[] = TEXT("김이박최");
	TCHAR MiddleChar[] = TEXT("상혜지성");
	TCHAR LastChar[] = TEXT("수은원연");

	TArray<TCHAR> RandArray;
	RandArray.SetNum(3);
	RandArray[0] = FirstChar[FMath::RandRange(0, 3)];
	RandArray[1] = MiddleChar[FMath::RandRange(0, 3)];
	RandArray[2] = LastChar[FMath::RandRange(0, 3)];

	return RandArray.GetData();
}


// 구조체 (Init 내부)
const int32 StudentNum = 300;
for (int32 ix = 1; ix <= StudentNum; ++ix) {
	StudentsData.Emplace(FStudentData(MakeRandomName(), ix));
}

TArray<FString> AllStudentsNames;
Algo::Transform(StudentsData, AllStudentsNames, 
	[](const FStudentData& Val) {
		return Val.Name;
	}
);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("모든 학생 이름의 수 : %d"), AllStudentsNames.Num());

// TSet으로 표현
TSet<FString> AllUniqueNames;
Algo::Transform(StudentsData, AllUniqueNames,
	[](const FStudentData& Val) {
		return Val.Name;
	}
);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("중복 없는 학생 이름의 수 : %d"), AllUniqueNames.Num());

 

🟩 객체의 동적 배열 관리를 위한 예제 다이어그램

언리얼 오브젝트 학생의 동적 배열 관리 방법

언리얼 구조체 학생 정보의 동적 배열 관리 방법

// 구조체
TArray<FStudentData> StudentsData;

// 오브젝트
UPROPERTY()
TArray<TObjectPtr<class UStudent>> Students;

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🍧 2. TMap

🌟 STL map 과 TMap의 비교

• STL map의 특징
  • STL set과 동일하게 이진트리로 구성
  • 정렬은 지원하지만, 메모리 구성이 효율적이지 않으며, 데이터 삭제시 재구축이 일어날 수 있음
  • 모든 자료를 순회하는데 적합하진 않음
• 언리얼 TMap의 특징
  • 키, 밸류 구성의 튜플 데이터의 TSet 구조로 구현되어 있음
  • 해시테이블 형태로 구축되어 있어 빠른 검색이 가능함
  • 동적 배열의 형태로 데이터가 모여있음
  • 데이터는 빠르게 순회할 수 있음
  • 데이터는 삭제해도 재구축이 일어나지 않음
  • 비어있는 데이터가 있을 수 있음
  • TMultiMap을 사용하면 중복 데이터를 관리할 수 있음
• 동작 원리는 STL unordered_map과 유사함
• 키, 밸류 쌍이 필요한 자료구조에 광범위하게 사용됨
• TSet과 유사하지만 TPair<key, value>의 구조를 가진다

🌟 MyGameInstance(h, cpp)

	bool operator==(const FStudentData& InOther) const {
		return Order == InOther.Order;
	}

	friend FORCEINLINE uint32 GetTypeHash(const FStudentData& InStudentData) {
		return GetTypeHash(InStudentData.Order);
	}

// TMap (기본적으로 중복 허용O)
Algo::Transform(StudentsData, StudentsMap,
	[](const FStudentData& Val) {
		return TPair<int32, FString>(Val.Order, Val.Name);
	}
);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("순번에 따른 학생 맵의 레코드 수 : %d"), StudentsMap.Num());

// 중복 허용X
TMap<FString, int32> StudentsMapByUniqueName;
Algo::Transform(StudentsData, StudentsMapByUniqueName,
	[](const FStudentData& Val) {
		return TPair<FString, int32>(Val.Name, Val.Order);
	}
);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("이름에 따른 학생 맵의 레코드 수 : %d"), StudentsMapByUniqueName.Num());

// 중복 허용O
TMultiMap<FString, int32> StudentMapByName;
Algo::Transform(StudentsData, StudentMapByName,
	[](const FStudentData& Val) {
		return TPair<FString, int32>(Val.Name, Val.Order);
	}
);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("이름에 따른 학생 멀티맵의 레코드 수 : %d"), StudentMapByName.Num());

// 특정 데이터 찾기
const FString TargetName(TEXT("이혜은"));
TArray<int32> AllOrders;
StudentMapByName.MultiFind(TargetName, AllOrders);

UE_LOG(LogTemp, Log, TEXT("이름이 %s인 학생 수 : %d"), *TargetName, AllOrders.Num());

// TSet에서 사용하기
TSet<FStudentData> StudentsSet;
for (int32 ix = 1; ix <= StudentNum; ++ix) {
	StudentsSet.Emplace(FStudentData(MakeRandomName(), ix));
}

 

🌟 시간복잡도 비교

	TArray	TSet	TMap	TMultiMap
접근	O(1)	O(1)	O(1)	O(1)
검색	O(N)	O(1)	O(1)	O(1)
삽입	O(N)	O(1)	O(1)	O(1)
삭제	O(N)	O(1)	O(1)	O(1)

 

TArray 👉 빈틈없는 메모리, 가장 높은 접근성능, 가장 높은 순회성능

TSet 👉 빠른 중복 감지

TMap 👉 중복 불허, 키 밸류 관리

TMultiMap 👉 중복 허용, 키 밸류 관리