UE C++ 开发基础要点解析：多人游戏开发基础

写一些 UE C++ 开发中的一些问题和注意事项。

friend

friend class 是标准 C++ 的访问控制机制，不是 UE 特有功能。

友元可以在不把成员公开为 public 的前提下，允许某个指定类访问本类的 private 和 protected 成员。

例如：Character 和 CombatComponent。

class UCombatComponent : public UActorComponent
{
    GENERATED_BODY()

public:
    friend class ANinjaCharacter;

private:
    ANinjaCharacter* Character;

    UPROPERTY(Replicated)
    AWeapon* EquippedWeapon;
};

由于 UCombatComponent 将 ANinjaCharacter 作为友元。ANinjaCharacter 就可以访问 UCombatComponent 的私有成员。

Combat->Character = this;
Combat->EquippedWeapon;

在这种情况下需要 friend 主要是需要初始化所属的 Character。

void ANinjaCharacter::PostInitializeComponents()
{
    Super::PostInitializeComponents();

    if (Combat)
    {
        Combat->Character = this;
    }
}

但 Character 是 UCombatComponent 的私有成员，所以需要 friend 才可以赋值。

这种方式当然是可以的，但意味着增加了耦合。换句话说，两个类都有了对方的信息。

比如说，Character 知道了 Combat 内部有一个 Character 的成员。这个成员需要 Character 主动赋值。

耦合的问题

如果之后假设重构 UCombatComponent，假设修改成：

private:
    TArray<AWeapon*> EquippedWeapons;

    int32 ActiveWeaponIndex;

那么会导致 Character 的代码也编译失败。那么意味着，修改组件内部，角色也需要一起修改。

更好的做法是封装，提供初始化函数替代 friend：

public:
    void Initialize(ANinjaCharacter* InCharacter);

这样就不需要直接调用成员变量赋值。也给 UCombatComponent 提供了更多检查的空间。

属性复制 Replication

UE 属性复制的核心原则是：

服务器维护权威状态，属性主要从服务器复制到客户端，而不是客户端之间直接同步。

复制的内容可能包括动画。

也就说，例如捡枪，一定是客户端（玩家）发送请求给服务器，说我要捡枪，由服务器判定是否完成该动作。服务器验证通过后同时向其他玩家通知状态。

Actor 必须允许复制

bReplicates = true;

这是属性能够复制的前提。

如果是组件，则使用：

Combat->SetIsReplicated(true);

注册复制属性

复制属性通常需要三个部分：

UPROPERTY(Replicated)
AWeapon* EquippedWeapon;

这里并不是复制完整的对象，而是传递网络引用。

之后还要在 GetLifetimeReplicatedProps 中使用 DOREPLIFETIME 注册：

void UCombatComponent::GetLifetimeReplicatedProps(
    TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps
) const
{
    Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);

    DOREPLIFETIME(UCombatComponent, EquippedWeapon);
}

ReplicatedUsing 和 OnRep

UPROPERTY(ReplicatedUsing=OnRep_OverlappingWeapon)
AWeapon* OverlappingWeapon;

一旦角色和武器重叠，获得武器的对象（值），会调用对应的 RepNotify。

OnRep 的意义不是帮助变量复制，而是变量已经复制完成后，让客户端根据新状态执行表现层逻辑。

COND_OwnerOnly

DOREPLIFETIME_CONDITION(
    ANinjaCharacter,
    OverlappingWeapon,
    COND_OwnerOnly
);

COND_OwnerOnly 表示只复制给该角色所属的客户端。

因为拾取提示属于玩家的私有信息，玩家 A 靠近武器，只需要 A 看见提示。其他玩家不需要知道 A 当前能拾取哪一把武器。

RPC

完成捡枪的操作流程在多人游戏里大概是这样的：

客户端按下 E
    ↓
EquipButtonPressed()
    ↓
客户端没有 Authority（不是服务器，没资格）
    ↓
ServerEquipButtonPressed()
    ↓ 网络
服务器的 ServerEquipButtonPressed_Implementation()
    ↓
Combat->EquipWeapon()
    ↓
修改服务器权威状态
    ↓
EquippedWeapon / WeaponState / Attachment 复制到客户端

也就是我们需要一个客户端发送给服务器的请求捡枪的方法：

UFUNCTION(Server, Reliable)
void ServerEquipButtonPressed();

注意，实现的函数必须最后命名为 _Implementation：

void ANinjaCharacter::ServerEquipButtonPressed_Implementation()
{
    if (Combat)
    {
        Combat->EquipWeapon(OverlappingWeapon);
    }
}

基于 HasAuthority 判断是否由服务器控制：

void ANinjaCharacter::EquipButtonPressed(const FInputActionValue& Value)
{
	if (Combat && HasAuthority())
	{
		Combat->EquipWeapon(OverlappingWeapon);
	}
	else
	{
		ServerEquipButtonPressed();
	}
}

这就意味着，Listen Server 本地玩家可以直接执行捡装备。普通客户端必须通过 Server RPC 请求，但最终捡装备行为统一由服务器完成。

服务器判定

像是否到武器区域的碰撞检测也是由服务器完成的。服务器判断角色到底有没有靠近武器，而不能是客户端不能单方面宣称碰到了武器。

void AWeapon::BeginPlay()
{
	Super::BeginPlay();

	if (HasAuthority())
	{
		AreaSphere->SetCollisionEnabled(ECollisionEnabled::QueryAndPhysics);
		AreaSphere->SetCollisionResponseToChannel(ECC_Pawn, ECR_Overlap);
		AreaSphere->OnComponentBeginOverlap.AddDynamic(this, &AWeapon::OnSphereOverlap);
		AreaSphere->OnComponentEndOverlap.AddDynamic(this, &AWeapon::OnSphereEndOverlap);
	}

	if (PickupWidget)
	{
		PickupWidget->SetVisibility(false);
	}
}