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이득우의 언리얼 프로그래밍 Part1 - 언리얼 C++의 이해

언리얼 엔진에서 순환 참조가 발생할 수 있나요? + TWeakObjectPtr

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안녕하세요, 교수님. 문득 궁금한게 생겨 다시 강의를 보다가 질문을 올립니다.

우선 순환참조는 스마트 포인터의 고질적인 문제인데요,

A, B, C가 있고,

A -> B <->C 의 참조 상태에서 A 변수의 참조가 끊겨도, B와 C는 서로 계속 가리키고 있어 영원히 메모리가 해제되지 않는 메모리 누수의 문제로 알고 있습니다. 따라서 weak_ptr<T>를 사용해야 하는데요.

 

UE의 GC 시스템은 Mark & Sweep 방식을 따른다고 했습니다.

전체 UObject에 대해 Unreachable로 설정 후,

Rootset을 따라서 참조 그래프를 순회하며 Unreachable 플래그를 해제하고 (Mark),

전체 UObject에 대해 Unreachable 플래그가 존재하면 메모리 해제를 진행한다. (Sweep)

 

이 방식은 Java나 c#의 GC와 비슷한 방식이며, 해당 언어의 경우

순환 참조 문제가 발생하지 않는 것으로 알고 있습니다.

(위에 써둔 순환 참조 문제에서, B<->C의 참조 상태여도 어차피 Root로 부터 Mark가 도달할 수 없기 때문에 지워짐)

 

그렇다면 언리얼 엔진의 GC에서도 위와 같은 순환 참조 문제가 발생하지 않나요?

발생하지 않는다면, TWeakObjectPtr<T>의 강참조 방지는 그냥 쓸데없는 생명주기 연장 + raw pointer 참조 시 GC 당해서 댕글링을 참조하는 문제 방지 등을 위해서 사용하는 것인가요?

 

만약 발생한다면, 그 이유는 무엇인가요? 제가 잘못 이해한건지, 아니면 Java나 C#에서의 RootSet 기준과 Unreal 에서의 Rootset의 기준이 달라서 그런것인지 궁금합니다.

답변 1

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이득우
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Java와 C#이라고 상호참조 문제가 발생하지 않는 것은 아닙니다.
C++과는 조금 다른 유형이지만, 불필요하게 한 인스턴스가 특정 객체를 계속 레퍼런싱하는 경우 GC에 탐지되지 않기 때문에 메모리에서 내려오지 않는 문제가 발생합니다. 이를 방지하기 위해 서로 참조해야하는 상황이 발생할 때는 한 곳은 레퍼런싱 카운팅 없는 약참조를 걸도록 설계해야 해당 객체가 모두 사용될 때 비로소 메모리가 해지됩니다.
예를 들어 UI매니저 같이 객체에 대한 소유권이 없고, 게임 중에 계속 살아있는 클래스는 가급적 약참조를 걸고 있는게 바람직합니다.

언리얼은 Native C++과 Java/C#의 두 가지를 모두 사용하므로, 두 개의 약참조 API를 제공합니다.

  • Native C++ 용 스마터포인터 약참조 클래스 : TWeakPtr<T>

  • 언리얼 오브젝트용 약참조 클래스 : TWeakObjectPtr<T>

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상병
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답변 감사드립니다.

그렇다면, 언리얼 GC의 관리를 받는 UObject의 경우 예를 들어서

B<->C 서로를 강참조로 가리켜서 메모리에 올라가 있지만,

그 외에는 아무도 B나 C를 참조 하지 않고, '현재 프로그램 내에 B와 C에 접근할 수 있는 포인터 변수'도 없어져 메모리 누수의 위험이 발생 하였다면,

해당 경우에서는 Mark가 닿지 못하여 GC에 의해 해제 되는것이 맞나요?

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이득우
지식공유자

음.. 그 부분까지 답변 드리려면 실험을 해봐야 할 것 같은데,
우선 엔진에서 언리얼 오브젝트를 쓰면서, 접근할 수단을 잃어버려 고아가 되는 상황이 발생할까 싶습니다. 콘텐츠를 구성하는 언리얼 오브젝트는 레벨이나 싱글톤 매니저로부터 철저하게 관리되고 있어서요. 의도적이지 않은 상황에서 어떤 경우가 있을까요?

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상병
질문자

일반적인 상황이 아니긴 하지만,

일반 shared_ptr<> 과 TSharedPtr<> 같이 스마트 포인터를 사용할 시에 발생할 수 있는 '고아로 인한 누수 상태'가

언리얼 GC에 의해 관리되는 메모리에서도 발생할 수 있는지, 발생된다면 처리가 어떻게 되는지 궁금한 것이었습니다.

말씀을 들어보니 발생시키기도 어려울 것 같다는 생각이 듭니다.

한번 가능할 것 같은 상황이 생기면 실험해보겠습니다. 감사합니다.

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이득우
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네 제안해주신 질문은 아주 좋은 주제입니다.
한번 엔진 소스 코드를 보면서 연구해 정리하면 좋은 포트폴리오가 될 것으로 생각합니다 ^^

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상병

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