在虚幻引擎中编程：蓝图与 C++

你可以只使用蓝图或只使用C++来制作虚幻引擎（UE）项目，但将两者结合使用对大多数项目都有益。 那么，如何为你的项目决定蓝图和C++的最佳组合呢？ 本文档就如何回答这个问题提供了指导。

编程与 脚本编写

要想知道何时使用蓝图或C++，首先必须了解编程和脚本编写的区别。

• 编程（Programming）：用于定义系统的指令。

• 脚本编写（Scripting）：通过与现有系统交互来定义行为的指令。

例如，你可以用编程来定义载具系统，使其能发挥出加速和转向等基本功能，你可以用脚本来定义具体的载具类型，如汽车或船只等。

在这种情境下，C++是一种编程语言，而蓝图是一种脚本语言。 不过，这两者之间的区别并不明显，因为你可以用C++来定义行为，也可以用蓝图来定义系统。 此外，项目中有时会出现编程和脚本编写界限模糊的情况，两者之间的最佳分工取决于具体场景。

对比蓝图与C++

由于每个项目和团队都是独一无二的，因此在决定使用蓝图还是C++时，没有"对错之分"，但我们建议在使用前考虑清楚它们各自的优势。

蓝图的优势

• 脚本编写：蓝图能更轻松地定义行为。

• 迭代更快：蓝图非常适合原型开发，因为蓝图类的创建、修改、编译和测试更为快捷。

• 可用性更广泛：蓝图的可视化流程展示更易于理解和使用，因此偏向可视化编程的程序员或非程序员（如设计师和美术师）均可使用蓝图。

• 可发现性更强：有了蓝图，查找和吸纳API和资产引用将更为容易。

• 内存模型更安全：蓝图在设计上具有安全的内存模型，可避免崩溃。

C++的优势

• 编程：C++可以更轻松地编译新系统。

• 运行时性能更快：C++的性能更高，但程度取决于具体情况。 如需更多详细信息，请参阅下方的性能问题小节。

• 可访问性更广：C++可以访问较低级别的虚幻引擎功能。

• 可扩展性更广：你可以使用C++创建并连接外部系统和库。

• 控制能力更强：C++允许对系统、资源和复杂算法进行底层控制。

• 协作更顺畅：C++以文本形式存储，这使得项目之间的对比、合并和共享更为容易。 但你可以搭配使用虚幻对比工具与蓝图。

• 可伸缩性更好：大型C++文件比大型蓝图图表更容易修改。

• 更好调试：C++的调试工具比蓝图调试器更强大。

性能问题

从根本上说，C++比蓝图的性能更强，因为：

• C++编译成机器代码，直接在CPU上执行。

• 蓝图编译成字节码，在虚拟机上执行。

这意味着蓝图存在额外的脚本执行开销。 不过，蓝图和C++的性能差异通常不大，而且取决于情境。 以下示例列出了影响最大的情境：

• 核心底层基础设施。

• 大量使用I/O或处理资源的紧密循环。

• 处理大型数据集的系统。

• 具有多个实例且依赖于Tick的类。

• 因多线程而受益的场景，因为蓝图不支持多线程。

如果你使用蓝图且存在性能问题，请使用Unreal Insights分析项目，优化最严重的性能瓶颈，然后再考虑将蓝图转换为C++。

结合蓝图与C++

要结合蓝图和C++，最佳方法是以C++为基础，在其上编译蓝图类。 在实践中，这意味着将C++公开，以便从蓝图中使用。

你可以使用以下方法将C++公开给蓝图：

• 创建一个能扩展C++类的蓝图类，并使用诸如UPROPERTY(BlueprintReadWrite)或UFUNCTION(BlueprintCallable)的元数据说明符来公开特定元素。

• 创建一个能扩展UBlueprintFunctionLibrary的C++类，以公开该类的静态函数。

在一些不常见的情况下，你可能需要将蓝图公开给C++，这可以通过以下方法实现：

• 使用UFUNCTION(BlueprintImplementableEvent)说明符，定义必须在蓝图中实现的纯虚拟函数。

• 使用UFUNCTION(BlueprintNativeEvent)说明符，定义可选择在蓝图中重载的虚拟函数。

• 创建用户界面时，可使用UPROPERTY(meta=(BindWidget))访问在蓝图中创建的UserWidget。

如需详细了解这些方法，请参阅以下页面：

• C++和蓝图：创建可扩展蓝图的C++类的详细示例。

• 将C++公开给蓝图：编写蓝图友好型API的技巧和窍门。

• 向蓝图公开Gameplay元素：面向Gameplay程序员的技术指南，介绍如何将Gameplay元素公开给蓝图。

• 蓝图函数库：了解如何使用UBlueprintFunctionLibrary。

• Lyra示例游戏：了解Lyra项目，该项目包含上述每种方法的示例。

将蓝图转换为C++

如果你想将蓝图转换为C++，可以先使用蓝图头文件视图为蓝图类或结构体生成C++头文件。 生成的.h文件包含蓝图中的所有变量和函数声明，但你必须手动将函数实现转换为匹配的.cpp文件。

将蓝图转换为C++后，可能需要更新引用才能使用新的C++类。 如果需要多次更新，可以考虑使用核心重定向来自动重新映射这些引用。