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UE4/5C++Subsystem的底层源码分析解析学习【一,UE5.0.3,UGameInstanceSubsystem，UWorldSubsystem,ULocalPlayerSubsystem】_ue5 c++ movie render queue

作者：小丑西瓜9 | 2024-02-18 10:04:26

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ue5 c++ movie render queue

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结构查看：

UGameInstanceSubsystem向上查看：

向上一次查看，其继承于USubsystem：

UGameInstanceSubsystem中UCLASS()里的说明符和元数据修饰符：

向上第二次查看，USubsystem继承于UObject：

UWorldSubsystem和ULocalPlayerSubsystem向上查看,为USubsystem：

UEngineSubsystem和UEditorSubsystem向上查看，为UDynamicSubsystem：

 UDynamicSubsystem向上查看，为USubsystem：

 总结画图：

通过FSubsystemCollectionBase看FGCObject:

重写的AddReferenceObjects函数：

那么这个SubsystemMap的对象是什么呢？

通过FSubsystemCollectionBase找到FSubsystemCollection模板类后，发现在GameInstance中拥有这个FSubsystemCollection创建的类：

然后是上面中AddAndInitializeSubsystem的解析：

说人话总结就是：通过反射机制找到UGameInstanceSubsystem的子类，然后创建对应子类的实例并初始化。

接下来看是如何卸载这个：

 上面讲的都是c++在哪里，那么蓝图在哪里呢？

看了关于UGameInstanceSubstance这块的代码后，我们看看UWorldSubsystem的代码就会发现基本上是一致的：

UWorld:

 卸载是一样的：

ULocalPlayer:

 为什么包含了UDynamicSubsystem这一层：

上次我讲过关于subsystem的5个子系统，那么subsystem的底层是怎么样的呢？

UE4/5C++之SubSystem的了解与创建_多方通行8的博客-CSDN博客

结构查看：

UGameInstanceSubsystem向上查看：

首先来看看上次写的：

一个继承UGameInstanceSubsystem，一个继承UEditorSubsystem。

首先我们从UGameInstanceSubsystem这里向上查看：

向上一次查看，其继承于USubsystem：

 通过F12点击UGameInstanceSubsystem后，我们可以看到：

UGameInstanceSubsystem中UCLASS()里的说明符和元数据修饰符：

UGameInstanceSubsystem继承于这个USubsystem,看看上面的UCLASS()里面的说明符和元数据修饰符：

 （不了解这块的可以看看这个：UE4/5C++之关于UCLASS()的说明符和元数据修饰符_多方通行8的博客-CSDN博客）

他的这个写的是

UCLASS(Abstract, Within = GameInstance)

什么意思呢？

Abstract在这里，表示这个UGameInstanceSubsystem是个抽象的，不能被实例化的，防止有人实例化UGameInstanceSubsystem，不安全。

Within = GameInstance，则表示是这个UGameInstanceSubsystem类不能存在于USubsystem对象的实例之外。

向上第二次查看，USubsystem继承于UObject：

在这下面我们可以看到这些函数：

 上面的是正常的，和我们重载的是一样的。

下面的这块友元函数是比较重要的，在这个目录里面查找-->>“然后是上面中AddAndInitializeSubsystem的解析”,在这个代码里面我写了注释。

UWorldSubsystem和ULocalPlayerSubsystem向上查看,为USubsystem：

然后我们可以看看，其他的两个UWorldSubsystem和ULocalPlayerSubsystem两个的上面是什么：

我们发现这两个和UGameInstanceSubsystem的上面一样，是USubsystem。

UEngineSubsystem和UEditorSubsystem向上查看，为UDynamicSubsystem：

 UDynamicSubsystem向上查看，为USubsystem：

 总结画图：

看完上面缩所写的继承之后，我们可以得出：

通过FSubsystemCollectionBase看FGCObject:

先记住这个FSubsystemCollectionBase，这个之后讲。

 首先解释一些FGCObject的意思：F类继承的垃圾回收（GC）【简单理解一下，知道概念】

F类开头的是原生的c++类，一般自定义的类都是由F开头。

所以说如果原生的c++想要GC的话，要继承这个类,所以也就能看到：

重写的AddReferenceObjects函数：

着重看一下下面这个重写的AddReferenceObjects的函数。

查看一下他的实现：

可以看到，他是将SubsystemMap这个对象的引用添加到根。

那么这个SubsystemMap的对象是什么呢？

 

 看到这个后就知道，这个是存储USubsystem的TMap类型。

然后：人话理解就是：把这个对象加进去，然后看时间自己给这个对象回收，正常释放掉。

通过FSubsystemCollectionBase找到FSubsystemCollection模板类后，发现在GameInstance中拥有这个FSubsystemCollection创建的类：

 FSubsystemCollectionBase

 可以看到 FSubsystemCollection是一个模板类，然后我在GameInstance类的最下面发现：

	FSubsystemCollection<UGameInstanceSubsystem> SubsystemCollection;

然后在GameInstance里面的初始化中，我们可以看到对这个的初始化：

上面两个部分就不讲了，都是初始化的东西。

 这个初始化的方法在最开始讲的FSubsystemCollectionBase里面：

我们着重看的是最下面的这个初始化：

SubsystemCollection.Initialize(this);

看看实现

可以看到传入的是一个NewOuter,而在里面和其相关的是Outer,所以我们来到FSubsystemCollectionBase里面可以看到：

Outer存的是GameInstance的指针！

然后我们解析一下：

  1. void FSubsystemCollectionBase::Initialize(UObject* NewOuter)
  2. {
  3. 	if (Outer != nullptr)//判断是不是空的
  4. 	{
  5. 		// already initialized
  6. 		return;
  7. 	}
  8.  
  9. 	Outer = NewOuter;//不是空的，则把NewOuter赋予Outer
  10. 	check(Outer);//在这里check,如果Outer是空的，他就会直接断在这里，不是则继续
  11. 	if (ensure(BaseType) && ensureMsgf(SubsystemMap.Num() == 0, TEXT("Currently don't support repopulation of Subsystem Collections.")))
  12. 	{
  13. 		check(!bPopulating); //Populating collections on multiple threads?
  14. 		
  15. 		//non-thread-safe use of Global lists, must be from GameThread:
  16. 		check(IsInGameThread());
  17.  
  18. 		if (GlobalSubsystemCollections.Num() == 0)
  19. 		{
  20. 			FSubsystemModuleWatcher::InitializeModuleWatcher();
  21. 		}
  22. 		
  23. 		TGuardValue<bool> PopulatingGuard(bPopulating, true);
  24.  
  25.         //这里判断是不是属于这个UDynamicSubsystem系统的
  26. 		if (BaseType->IsChildOf(UDynamicSubsystem::StaticClass()))
  27. 		{
  28. 			for (const TPair<FName, TArray<TSubclassOf<UDynamicSubsystem>>>& SubsystemClasses : GlobalDynamicSystemModuleMap)
  29. 			{
  30. 				for (const TSubclassOf<UDynamicSubsystem>& SubsystemClass : SubsystemClasses.Value)
  31. 				{
  32. 					if (SubsystemClass->IsChildOf(BaseType))
  33. 					{
  34. 						AddAndInitializeSubsystem(SubsystemClass);
  35. 					}
  36. 				}
  37. 			}
  38. 		}
  39. 		else
  40. 		{
  41. 			TArray<UClass*> SubsystemClasses;//通过反射，把BaseType获得的子类存储到SubsystemClasses里面去
  42. 			GetDerivedClasses(BaseType, SubsystemClasses, true);//通过BaseType获取所有继承UGameInstanceSubsystem的类
  43.  
  44. 			for (UClass* SubsystemClass : SubsystemClasses)
  45. 			{
  46. 				AddAndInitializeSubsystem(SubsystemClass);//在这里添加并初始化子系统
  47. 			}
  48. 		}
  49.  
  50. 		// Update Internal Arrays without emptying it so that existing refs remain valid
  51. 		for (auto& Pair : SubsystemArrayMap)
  52. 		{
  53. 			Pair.Value.Empty();
  54. 			UpdateSubsystemArrayInternal(Pair.Key, Pair.Value);
  55. 		}
  56.  
  57. 		// Statically track collections
  58. 		GlobalSubsystemCollections.Add(this);
  59. 	}
  60. }

BaseType的底层，存的是引用：

 看构造函数：

 TBaseType是模板参数，在之前的图片中可以看到。

然后是上面中AddAndInitializeSubsystem的解析：

  1. USubsystem* FSubsystemCollectionBase::AddAndInitializeSubsystem(UClass* SubsystemClass)
  2. {
  3. 	TGuardValue<bool> PopulatingGuard(bPopulating, true);
  4.  
  5. 	if (!SubsystemMap.Contains(SubsystemClass))//如果他不存在的话
  6. 	{
  7. 		// Only add instances for non abstract Subsystems
  8.         //这里他判断是否存在，以及是否是抽象类：这里不能是抽象类
  9. 		if (SubsystemClass && !SubsystemClass->HasAllClassFlags(CLASS_Abstract))
  10. 		{
  11. 			// Catch any attempt to add a subsystem of the wrong type
  12.             //检查是不是其孩子，是则通过
  13. 			checkf(SubsystemClass->IsChildOf(BaseType), TEXT("ClassType (%s) must be a subclass of BaseType(%s)."), *SubsystemClass->GetName(), *BaseType->GetName());
  14.  
  15. 			// Do not create instances of classes aren't authoritative
  16. 			if (SubsystemClass->GetAuthoritativeClass() != SubsystemClass)
  17. 			{	
  18. 				return nullptr;
  19. 			}
  20.             //获取类的CDO对象到CDO中去，这个是为了在项目中供反射使用的
  21. 			const USubsystem* CDO = SubsystemClass->GetDefaultObject<USubsystem>();
  22. 			if (CDO->ShouldCreateSubsystem(Outer))//是否允许创建
  23. 			{
  24.                 //创建一个value值
  25. 				USubsystem* Subsystem = NewObject<USubsystem>(Outer, SubsystemClass);
  26.                 //这里赋予key值和value值
  27. 				SubsystemMap.Add(SubsystemClass,Subsystem);
  28. 				Subsystem->InternalOwningSubsystem = this;//这里的InternalOwningSubsystem就是之前讲的友元类
  29. 				Subsystem->Initialize(*this);//最后初始化自己的类
  30. 				return Subsystem;
  31. 			}
  32.  
  33. 			UE_LOG(LogSubsystemCollection, VeryVerbose, TEXT("Subsystem does not exist, but CDO choose to not create (%s)"), *SubsystemClass->GetName());
  34. 		}
  35. 		return nullptr;
  36. 	}
  37.  
  38. 	UE_LOG(LogSubsystemCollection, VeryVerbose, TEXT("Subsystem already exists (%s)"), *SubsystemClass->GetName());
  39. 	return SubsystemMap.FindRef(SubsystemClass);
  40. }

说人话总结就是：通过反射机制找到UGameInstanceSubsystem的子类，然后创建对应子类的实例并初始化。

接下来看是如何卸载这个：

首先我们看GameInstance的Shutdown函数：

我们退出按esc的时候，就会进入到这个函数里面：

  1. void UGameInstance::Shutdown()
  2. {
  3. 	ReceiveShutdown();
  4.  
  5. 	if (OnlineSession)
  6. 	{
  7. 		OnlineSession->ClearOnlineDelegates();
  8. 		OnlineSession = nullptr;
  9. 	}
  10.  
  11. 	for (int32 PlayerIdx = LocalPlayers.Num() - 1; PlayerIdx >= 0; --PlayerIdx)
  12. 	{
  13. 		ULocalPlayer* Player = LocalPlayers[PlayerIdx];
  14.  
  15. 		if (Player)
  16. 		{
  17. 			RemoveLocalPlayer(Player);
  18. 		}
  19. 	}
  20.  
  21. 	SubsystemCollection.Deinitialize();//调用的这个方法是重点。
  22.  
  23. 	FNetDelegates::OnReceivedNetworkEncryptionToken.Unbind();
  24. 	FNetDelegates::OnReceivedNetworkEncryptionAck.Unbind();
  25.  
  26. 	// Clear the world context pointer to prevent further access.
  27. 	WorldContext = nullptr;
  28. }

我们可以看到其调用了SubsystemCollection.Deinitialize();我们看看里面写了什么：

  1. void FSubsystemCollectionBase::Deinitialize()
  2. {
  3. 	//non-thread-safe use of Global lists, must be from GameThread:
  4. 	check(IsInGameThread());
  5.  
  6. 	// already Deinitialize'd :
  7. 	if ( Outer == nullptr )
  8. 		return;
  9.  
  10. 	// Remove static tracking 
  11. 	GlobalSubsystemCollections.Remove(this);
  12. 	if (GlobalSubsystemCollections.Num() == 0)
  13. 	{
  14. 		FSubsystemModuleWatcher::DeinitializeModuleWatcher();
  15. 	}
  16.  
  17. 	// Deinit and clean up existing systems
  18. 	SubsystemArrayMap.Empty();
  19.     //会在这里判断子系统里面，有多少的东西
  20. 	for (auto Iter = SubsystemMap.CreateIterator(); Iter; ++Iter)
  21. 	{
  22. 		UClass* KeyClass = Iter.Key();//在这里获取Key值
  23. 		USubsystem* Subsystem = Iter.Value();//在这里获取Value，即对象，取出来。
  24. 		if ( Subsystem != nullptr && Subsystem->GetClass() == KeyClass)//检测取出来的东西是不是一样的
  25. 		{
  26. 			Subsystem->Deinitialize();//这里是指在将子系统干掉之前，我们要先将自己关掉
  27. 			Subsystem->InternalOwningSubsystem = nullptr;//即友元的那个函数，变成空
  28. 		}
  29. 	}
  30.     //最后在清空一遍，同时这里GC也做了回收
  31. 	SubsystemMap.Empty();
  32. 	Outer = nullptr;
  33. }

 上面讲的都是c++在哪里，那么蓝图在哪里呢？

在这个USubsystemBlueprintLibrary里面：

看了关于UGameInstanceSubstance这块的代码后，我们看看UWorldSubsystem的代码就会发现基本上是一致的：

UWorld:

在UWorld里面看看初始化子系统：

  1. void UWorld::InitializeSubsystems()
  2. {
  3. 	//在一个特定的代码路径(从ContentBrowser打开关卡)InitializeSubsystems被调用两次。
  4. 	//第一次是通过UEditorEngine::InitializeNewlyCreatedInactiveWorld与EWorldTvpe::Inactive，我们想防止初始化
  5. 	//因为SubsystemCollection::Initialize只能被调用一次，我们想用适当的 WorldType来调用它
  6. 	//第二次是通过UEditorEngine::Map_Load，此时WorldType是有效的。
  7. 	if (WorldType != EWorldType::Inactive)
  8. 	{
  9. 		SubsystemCollection.Initialize(this);
  10.  
  11. 		if (bIsWorldInitialized)
  12. 		{
  13. 			PostInitializeSubsystems();
  14. 		}
  15. 	}
  16. }

 卸载是一样的：

一样功能的函数，底层的实现逻辑是一样的，名字不同。

ULocalPlayer:

用的是PlayerAdded：

简直可以说是一模一样的。

销毁用的是PlayerRemoved：

 为什么包含了UDynamicSubsystem这一层：

因为里面包含了不同的模块，和不同的运行方式。

这方面将在之后讲解

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