[Unreal] 언리얼 컨테이너 라이브러리1 - Array와 Set

🟩 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++은 다양한 자료구조 라이브러리를 직접 만들어 제공하고 있음
• 실제 게임 제작에 유용하게 사용되는 라이브러리로 세 가지를 추천함 👉 TArray, TMap, TSet (T=템플릿)

 

🟩 C++ STL과 언리얼 컨테이너 라이브러리의 차이점

• C++ STL은 범용적으로 설계되어 있다.
• C++ STL은 표준이기 때문에 호환성이 높다.
• C++ STL은 많은 기능이 엮여 있어 컴파일 시간이 오래 걸림
• 언리얼 컨테이너 라이브러리는 언리얼 엔진에 특화되어 있음
• 언리얼 컨테이너 라이브러리는 언리얼 오브젝트 구조를 안정적으로 지원한다.
• 언리얼 컨테이너 라이브러리는 가볍고 게임 제작에 최적화되어 있음

 

✨ 두 라이브러리의 이름과 용도는 유사하지만, 내부적으로 다르게 구현되어 있음

- vector 👉 TArray : 오브젝트를 순서대로 담아 효율적으로 관리하는 용도로 사용

- (set -> x) TSet : 중복되지 않은 요소로 구성된 집합을 만드는 용도로 사용

- (map -> x) TMap : key, value 조합의 레코드를 관리하는 용도로 사용

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🍧 1. TArray

• 가변배열의 자료구조
• STL의 vector와 동작 원리가 유사함 (동일한 데이터 타입을 갖는다)
• 가장 자주 사용되는 자료구조
• 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 지역성으로 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 많아질수록 검색, 삭제, 수정 작업이 느리기 때문에, 많은 수의 데이터에서 검색 작업이 빈번하게 일어난다면 TArray 대신 TSet을 사용하는 것이 좋음

 

🌟 배열의 시작 부분의 포인터를 받아오는 함수 : GetData() Iterator

🌟 끝에 데이터 추가 : Add/Emplace()/Append() += 연산자

- Add : 추가할 데이터를 밖에서 생성한 뒤, 복사해서 데이터를 삽입 (가독성은 Add가 나음)

- Emplace() : TArray 자체에서 바로 생성 (조금 더 효율적)

🌟 중간에 데이터 추가 : Insert()

🌟 특정 위치의 데이터를 가져오기 : []연산자

 

 

 

DebugGame Editor로 변경 👉 빌드(Ctrl + F7) 및 디버그(F5)

Watch 창에 value가 자세하게 들어온다.

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


#include "MyGameInstance.h"
#include "Algo/Accumulate.h" // 합계를 구하는 알고리즘

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

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

	// 1-10까지 삽입
	for (int32 ix = 1; ix <= ArrayNum; ++ix) {
		Int32Array.Add(ix);
	}

	// 짝수 제거
	Int32Array.RemoveAll(
		[](int32 Val) {
			return Val % 2 == 0;
		}
	);

	// 다시 짝수 추가
	Int32Array += {2, 4, 6, 8, 10};

	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);

	ensure(Int32Array == Int32ArrayCompare);

	// 총합을 구하는 방법1
	int32 Sum = 0;
	for (const int32& Int32Elem : Int32Array) {
		Sum += Int32Elem;
	}

	ensure(Sum == 55);

	// 총합을 구하는 방법2
	int32 SumByAlgo = Algo::Accumulate(Int32Array, 0);
	ensure(Sum == SumByAlgo);
}

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 🍧2. TSet (이빨빠진 가변배열)

• 동적 가변배열의 형태
• 중간중간 데이터가 빠져있을 수 있다
• 해시 테이블로 구성되어 있어 빠르게 검색 가능
• 중간 중간에 데이터 추가를 빠르게 할 수 있음

 

🌟 STL의 set과 언리얼 TSet 비교

• STL set의 특징
  • 이진 트리로 구성되어 있어 정렬을 지원함
  • 메로리 구성이 효율적이지 않음
  • 요소가 삭제될 때 균형을 위한 재구축이 일어날 수 있음
  • 모든 자료를 순회하는 데 적합하지 않음
• 언리얼 TSet의 특징
  • 해시테이블 형태로 키 데이터가 구축되어 있어 빠른 검색이 가능함
  • 동적 배열의 형태로 데이터가 모여있음
  • 데이터는 빠르게 순회할 수 있음
  • 데이터는 삭제해도 재구축이 일어나지 않음
  • 자료에서 비어있는 데이터가 있을 수 있음

👉 따라서 STL set과 언리얼 TSet의 활용 방법은 다르다.

👉 STL의 unordered_set과 유사하게 동작하지만 동일하진 않음

👉 TSet은 중복 없는 데이터 집합을 구축하는데 유용하게 사용할 수 있음

 

중간중간에 데이터가 삭제되면서 메모리가 사라지는 것을 확인할 수 있다.

차례대로 거꾸로 채워진다.

 

TSet 예시

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

Int32Set.Remove(2);
Int32Set.Remove(4);
Int32Set.Remove(6);
Int32Set.Remove(8);
Int32Set.Remove(10);

Int32Set.Add(2);
Int32Set.Add(4);
Int32Set.Add(6);
Int32Set.Add(8);
Int32Set.Add(10);

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🟩 자료구조의 시간복잡도

	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