理解UnrealBuildTool

geograous · 发表于 2020-11-25 15:47

介绍

虚幻引擎是当前比较流行的游戏开发引擎之一，许多流行的游戏都是虚幻引擎开发的。
然而“引擎”这个词在行业中的定义比较模糊，对不同的人会产生不同的意思。它是一个代码库？是一个编辑器？还是一个工具箱？
可能它全都是，然而却差了很多文档来让人正确地认识它。
以前的工作中经常涉及到整合第三方库到引擎中，我花了很多时间来理解虚幻的build过程。现在把结果写在这个文章里。
如果你不理解C++是如何编译的，我推荐你读一下这个网站: LearnCpp
虚幻引擎是什么？

我想试着用我自己的理解来阐述这一点。虚幻引擎是一堆C++代码，可以在不同的平台上（操作系统）以不同的方式编译。你可以用自己的游戏代码来拓展引擎代码（即在虚幻的基础上开发游戏），然而你的代码会非常依赖引擎代码。
当你从源码编译虚幻引擎，你会生成一个游戏客户端（运行在PC或者游戏机上的东西），一个游戏服务器（用于多人游戏），一个编辑器和许多其他小程序（在引擎源码中叫做Programs，即完成特定任务的特定程序）。这个编辑器可以让你做很多事情，包含可以设计场景的工具，还可以编写（拖拉）蓝图（虚幻引擎特有的一种脚本语言）。这些小程序包含一堆工具，比如Unreal Build Tool和Unreal Header Tool，这就是这篇文章我们要讨论的。
Unreal Build Tool是什么？

为了支持代码的多种编译形式和多平台支持，甚至将相同的代码编译成一个.lib或者一个.dll（用于支持热加载），虚幻开发团队决定开发自己的构建工具，这意味着不再使用传统的makefile或者MSbuild，而是使用Unreal Build Tool。因此在虚幻中进行C++开发以及整合第三方库，与传统方式比起来会有一些不同。
Unreal Build Tool由C#编写，且作为整个虚幻编译过程中第一个编译步骤。当你运行“GenerateProjectFiles”（一个批处理文件，用于在Window平台下生成Visual Studio的解决方案和工程），这第一个步骤就是在Source/Programs/UnrealBuildTool/UnrealBuiltTool.csproj工程下执行MSBuild来编译这个“Unreal Build Tool”。
所以，Unreal Build Tool 其实就是一个命令行程序，却可以完成很多事情，比如生成工程文件、执行Unreal Header Tool、为各种不同的平台个构建风格调用编译器（Compiler）和连接器（Linker）。这个过程后面还会详细解释。
Modules（模块）

虚幻引擎中的模块其实就是一系列源文件。可以是C++模块或者C#模块。C#模块使用.csproj（Visual Studio C#工程描述文件）作为它的工程文件。
对于C++模块，就有些奇怪了。模块使用一个“模块名.build.cs”文件来定义，这个文件跟vcxproj（Visual Studio C++工程描述文件）类似，一个Private目录用于存放私有的头文件和源文件；以及一个Public目录用于存放公开的头文件和源文件。
Public目录下的头文件默认会暴露给其他模块（在添加模块依赖后可以直接include这个目录下的文件），Private目录下的则不会（除非手动添加PrivateIncludePath）。
所以，创建一个C++模块的规则就是，在Engine/Source 或者你的游戏工程/Source 下面创建一个新的目录并添加一个.Build.cs文件。这个模块对其他模块的依赖也需要在.Build.cs文件夹中配置好。
对于整合第三方代码也是一样，创建一个目录，一个 .Build.cs，并在 .Build.cs 文件中描述该模块如何构建以及哪些头文件需要暴露给其他模块。
一个C++模块可以被编译为一个整体（monolith），也可以编译为其他模块（一个可执行文件，Dll等）的一部分，又或是一个.dll用于热加载。这就是虚幻提供的灵活性。
参考Modules
Targets（目标）

虚幻中的一个Target可以被理解为前面提到的一个“编译形式”。
UnrealBuildTool支持构建多个目标类型： - Game游戏 - 一个独立的游戏 - Client客户端 - 与游戏相同，但不包含任何服务器代码。适用于网络游戏。 - Server服务器 - 与游戏相同，但不包含任何客户端代码。适用于网络游戏中的专用服务器。 - Editor编辑器 - 扩展虚幻编辑器的目标。 - Program程序 - 构建在虚幻引擎之上的独立实用程序。
目标是通过扩展名为.Target.cs的C#源文件声明的，并存储在项目的Source目录下。可以通过它来设置一堆Target所依赖的定义和其他属性等。即使像UnrealHeaderTool这样的Unreal实用程序也是作为Program目标构建的。
参考TargetFiles
生成项目文件

首先，要做的是运行GenerateProjectFiles。但是......会发生什么？

C＃项目只是源文件夹中的.csproj文件。C ++项目并不完全是“标准”项目。它不再调用MSBuild，而是调用UnrealBuildTool！
构建C++项目

在Unreal中构建C++项目时，您可以看到（基于vcxproj的NMakeBuildCommandLine属性）将调用与此类似的命令行：
C:\Path\To\Your\Engine\Build.bat TargetName Win64 Debug &#34;$(SolutionDir)$(ProjectName).uproject&#34; -waitmutex $(AdditionalBuildArguments) -2017它的背后其实又调用了UnrealBuildTool！
那么，UnrealBuildTool在这儿的作用是：

显然，这些步骤比较简略。还有更多的细节和设置，比如你是否使用CLR，是否使用Mono，是否使用Clang等等。但大致的步骤和上面所讲的一样。
结论

我希望这篇文章可以帮助那些习惯使用标准构建工具的人了解UnrealBuildTool的细节。
希望能有所帮助~

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