UE 使用的是 C++ 这种编译型语言,在编译之后就成了二进制,只有通过玩家重新安装才能打到更新游戏的目的。但是对于游戏业务而言,对于需求调整和 bug 修复时间要求非常迫切,频繁地让玩家更新 App 是不能接受的,游戏项目一般使用 Lua 作为游戏业务的脚本语言,是为了把运行时不可变的 C++ 代码变成运行时可更新的 Lua 代码。
UE 官方没有提供 Lua 的支持,但是腾讯开源了UnLua,在我当前的项目使用了,这两天我梳理了一下 UnLua 的资料(主要是官方文档、issus、宣讲 PPT),加上自己测试 UnLua 写了一个小 Demo 的感悟,形成了本篇 UE 结合 UnLua 的编程指南,主要是总结使用 UnLua 来写业务的一些基本方法和坑,方便查看,本篇文章会持续更新。
另外,Lua 文件打包成 Pak 可以用我之前开源的工具:hxhb/HotPatcher,而且我基于 UnLua 自己修改了一个版本,添加了一些额外的优化,源码集成了 Luasocket/Luapanda/
lpeg
/Sproto
/Luacrypt
库,可以直接使用 LuaPanda 调试,Github 地址为:hxhb/debugable-unlua.
参考资料:
UnLua 注意事项
这些是 UnLua 官方仓库里我摘录出来的一些可能有坑的地方。
- 并非所有的 UFUNCTION 都支持,只支持
BlueprintNativeEvent
/BlueprintImplementationEvent
/Replication Notify
/Animation Notify
/Input Event
。 - UnLua 不支持多 State,所以在 PIE 模式下运行多个 Client 会有问题。issus/78
不要在 Lua 里访问蓝图定义的结构体。issues/119 / issus/40(新的提交已支持)- UnLua 里使用
self.Super
不会递归向下遍历继承层次中的所有基类。issus/131 - 非 dynamic delegate 不支持。issus/128
- 不可以直接导出类的 static 成员,但可以为它封装一个 static 方法。issus/22
- 不支持绑定 lua 脚本到对象实例,NewObject 指定的脚本是绑定到 UCLASS 的。issus/134
- Unlua 里使用
UE4.TArray
的下标规则是从 1 开始的,与引擎中TArray
以 0 开始不同.issues/41 - 注意导出给 Lua 的函数很多与蓝图中的名字不同,如蓝图中的
GetActorTransform
其实在 lua 里要用GetTransform
,在 lua 里使用的名字都是 C++ 真实定义的函数名字,而不是DisplayName
的名字。
Lua 代码提示
导出符号
UnLua 提供了对引擎内反射符号的导出,也可以自己静态导出非反射类的符号,并且提供了一个Commandlet
类UUnLuaIntelliSenseCommandlet
导出这些符号。
下面简单介绍一下 Commandlet
的调用方法:
1 | UE4Editor-cmd.exe PROJECT_PATH.uproject -run=COMMANDLET |
那么 UnLua 的 Commandlet 用法为:
1 | D:\UnrealEngine\Epic\UE_4.23\Engine\Binaries\Win64\UE4Editor-cmd.exe C:\Users\imzlp\Documents\UnrealProjectSSD\MicroEnd_423\MicroEnd_423.uproject -run=UnLuaIntelliSense |
执行完毕之后,会生成 UnLua/Interamate/IntelliSense
这个目录,里面有引擎导出到 lua 的符号。
VSCode 中使用
在 VSCode 中安装 Emmylua 插件,安装之后把上一步生成的 IntelliSense
目录添加到 vcode 的工作区即可。
调用父类函数
在 UEC++ 中,当我们重写了一个父类的虚函数,可以通过调用 Super::
来指定调用父类实现,但是在 Lua 中不同。
1 | self.Super.ReceiveBeginPlay(self) |
在 Lua 使用 self.Super
来调用父类的函数。
注意:UnLua 里的 Super 只是简单模拟了“继承”语义,在继承多层的情况下会有问题,Super 不会主动向下遍历 Super。“父类”不是 Class()返回的表的元表,只设置在 Super 这个 field 上(元表在插件的 c++ 代码里定义了,这个过程已经固化)。
对于 基类的基类
的 Super 调用:
1 | a.lua |
该问题摘录于 UnLua 的 issus:Class 内的 Super 的使用问题
调用被覆写的方法
注意:Lua 和原来的类并不是继承关系,而是依附关系,lua 依赖于蓝图或者 C++ 的类。Lua 覆写的类的函数,相当于给当前类的函数换了一个实现。
当在 Lua 中重写了一个附属类的 UFUNCTION 函数时,可以通过下列方法调用, 有点类似于 Super
但要写成Overridden
:
1 | function BP_Game_C:ReceiveBeginPlay() |
注意一定要传 self
进去,不然 Unlua 调用的时候执行的参数检查会 Crash,在 UnLua 中调用 UE 函数有点类似于拿到成员函数的原生指针,必须要手动传 this 进去。
调用 UE 的 C++ 函数
UnLua 在编译时可以开启是否启用 UE 的 namespace(也就是 UE 的函数都需要加 UE4 前缀)。
调用方法为:
1 | UE4.UKismetSystemLibrary.PrintString(self,"HelloWorld") |
参数与 C++ 调用的相匹配(具有默认参数的同样可以不写):
1 | UKismetSystemLibrary::PrintString(this,TEXT("Hello")) |
覆写多返回值的函数
蓝图
覆写的 lua 代码:
1 | function LoadingMap_C:GetName(InString) |
C++
因为 C++ 的多返回值是通过传递引用参数进去实现的,所以在 Lua 中这个不太一样。
如下面的 C++ 函数:
1 | // .h |
这个函数接收 WorldContextObject
的参数,并接收 FString
/int32
/UObject*
这三个类型的引用类型,并返回一个 bool,那么这个函数该怎么在 lua 中接收这些参数值的?
1 | local ret1,ret2,ret3,ret4 = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.LuaGetMultiReturnExample(self,nil,nil,nil) |
这种 local ret1,ret2=func()
的这种写法是 Lua 里的规则,可以看 Programming in Lua,4th 的第六章。
注意:接收引用参数的返回值和真正函数返回值的顺序是:ret1,ret2,ret3 都是引用参数,最终函数的返回 bool 是最后一个 ret4。
非 const 引用参数作为返回值需要注意的问题
注意:当调用 UFUNCTION 函数时,非 const 引用参数可以忽略,但是非 UFUNCTION 而是静态导出的函数则不行,因为 UnLua 对静态导出的函数有参数个数检查。
而且,使用引用作为返回参数的的使用方式需要考虑到下面两种情况:
- 非 const 引用作为纯输出
1 | void GetPlayerBaseInfo(int32 &Level, float &Health, FString &Name) |
这种情况下返回值和传入值是没有任何关系的。在 lua 中可以这么使用:
1 | local level,heath,name = self:GetPlayerBaseInfo(0,0,""); |
- 非 const 引用参数既作为输入又作为输出
1 | void GetPlayerBaseInfo(int32 &Level, float &Health, FString &Name) |
在这种情况下,返回值和输入是有直接关系的,所以不能像情况 1 中那样使用:
1 | local level,heath,name |
在这种情况下,在 lua 里调用传入的参数和返回的参数是都 必须 要传递和接收的,这样才会有正常的行为,如果不接收返回值:
1 | local level,heath,name |
level,heath,name
这些传进去的对象的值并不会像 C++ 中传递的引用那样值会改变。
所以函数怎么调用还是要看函数里是怎么写的。
这个在 UnLua 的 issus 里有提到:issus/25
检测是否继承接口
C++ 里使用UKismetSystemLibrary::DoesImplementInterface
,Lua 里也一样,不过区别是接口类型的传入:
1 | local CubeClass = UE4.UClass.Load("/Game/Cube_Blueprint.Cube_Blueprint") |
要使用 UE4.U*Interface
这种形式。
获取 TScriptInterface 接口对象
当我们在 C++ 中获得一个接口时,获得的类型是 TScriptInterface<>
类型,本来以为还要自己导出 TScriptInterface
才可以拿到接口,但是发现并不是这样,UnLua 里可以直接拿到 TScriptInterface<>
就像普通的 UObject 对象:
如下面这样一个函数:
1 | UFUNCTION(BlueprintCallable, Category = "GameCore|Flib|GameFrameworkStatics", meta = (CallableWithoutWorldContext,WorldContext="WorldContextObject")) |
在 Lua 里调用:
1 | local GameInstance = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.GetNetGameInstance(self); |
这个得到的类型在 C++ 里是 TScriptInterface<>
但在 Lua 里得到的就是该接口的 UObject 对象。
调用成员函数
上面讲了怎么得到 TScriptInterface
的接口(在 lua 里得到的其实就是该接口的 UObject),那么怎么通过它来调用接口的函数呢?有三种方法。
1 | // This class does not need to be modified. |
通过对象调用函数
- 可以通过拿到实现接口的对象然后通过该对象调用函数(使用 lua 的
:
操作符):
1 | local GameInstance = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.GetNetGameInstance(self); |
指定类和函数名调用
- 也可以直接通过指定实现该接口的类型名字来调用,就像函数指针,需要把调用该函数的对象传递进去:
1 | local GameInstance = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.GetNetGameInstance(self); |
指定接口的类和函数名调用
- 以及通过接口的类型调用(因为接口也是 UClass,接口中的函数也都标记了 UFUNCTION):
1 | local GameInstance = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.GetNetGameInstance(self); |
获取 UClass
lua 中获取 uclass 可以用于创建对象,其方法为:
1 | local uclass = UE4.UClass.Load("/Game/Core/Blueprints/AI/BP_AICharacter.BP_AICharacter_C") |
Load 的路径是该类的PackagePath
。
如,在 lua 中加载 UMG 的类然后创建并添加至视口:
1 | function LoadingMap_C:ReceiveBeginPlay() |
注意:UnLua 官方的 UE4.UClass.Load
实现是默认只能创建蓝图类的,具体实现看 LuaLib_Class.cpp
中的 UClass_Load
的实现。
可以修改一下支持 C++ 的类:
1 | int32 UClass_Load(lua_State *L) |
C++ 类的路径为:
1 | /Script/GWorld.GWorldGameEngine |
以 /Script
开头,其后是该 C++ 类所属的模块名,.
之后的是类名(不包含 U
/A
之类的开头)。
LoadObject
把资源加载到内存:
1 | local Object = LoadObject("/Game/Core/Blueprints/AI/BT_Enemy") |
比如加载某个材质球给模型:
1 | function Cube3_Blueprint_C:ReceiveBeginPlay() |
注:LuaObject 在 UnLua 里对应的是LoadObject<Object>
:
1 | int32 UObject_Load(lua_State *L) |
创建对象
注意:Lua 中创建的对象使用动态绑定是绑定到该类的 UCLASS 上,并不是绑定到该 New 出来的实例。
UnLua 中对 NewObject
处理的代码为Global_NewObject
:
1 | FScopedLuaDynamicBinding Binding(L, Class, ANSI_TO_TCHAR(ModuleName), TableRef); |
SpawnActor
Lua 中 SpawnActor 以及动态绑定:
1 | local World = self:GetWorld() |
NewObject
lua 中调用 NewObject 以及动态绑定:
1 | local ProxyObj = NewObject(ObjClass, self, nil, "Objects.ProxyObject") |
UnLua 中的 NewObject
可以接收四个参数,依次是:创建的 UClass、Outer、Name,以及动态绑定的 Lua 脚本。
Component
注意:原版 UnLua 只可以加载 BP 的 UClass,这个需要做改动 (修改
LuaLib_Class.cpp
中的UClass_Load
函数,检测传入是 C++ 类时把添加_C
后缀的逻辑去掉), 而且创建 Component 时也需要对其调用OnComponentCreated
和RegisterComponent
,这两个函数不是 UFUNCTION,需要手动导出。
导出 ActorComponent 中 OnComponentCreated
和RegisterComponent
等函数:
1 | // Export Actor Component |
则使用时与 C++ 的使用方法一致:
1 | local StaticMeshClass = UE4.UClass.Load("/Script/Engine.StaticMeshComponent") |
UMG
创建 UMG 首先需要获取到 UI 的 UClass,然后使用 UWidgetBlueprintLibrary::Create
来创建,与 C++ 一致:
1 | local UMG_C = UE4.UClass.Load("/Game/Test/BPUI_TestMain.BPUI_TestMain_C") |
绑定代理
动态多播代理
在 C++ 代码中写了一个动态多播代理:
1 | DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE_OneParam(FGameInstanceDyDlg, const FString&,InString); |
在 lua 中绑定,可以绑定到 lua 的函数:
1 | local GameInstance = UE4.UFlibGameFrameworkStatics.GetNetGameInstance(self); |
同样也可以对该代理进行调用、清理、移除:
1 | -- remove |
动态代理
C++ 中有如下动态代理声明:
1 | DECLARE_DYNAMIC_DELEGATE_OneParam(FGameInstanceDyDlg,const FString&,InString); |
在 lua 中绑定:
1 | GameInstance.GameInstanceDyDlg:Bind(self,LoadingMap_C.BindGameInstanceDyMultiDlg) |
动态代理支持 Bind
/Unbind
/Execute
操作:
1 | -- bind |
不支持非 Dynamic Delegate
因为 BindStatic
/BindRaw
/BindUFunction
这些都是模板函数,UnLua 的静态导出方案不支持将他们导出。
官方 issus:如何正确静态导出继承自 FScriptDelegate 的普通委托
使用异步事件
Delay
如果想要使用类似 Delay 的函数:
1 | /** |
在 lua 中可以通过 协程 (coroutine)
来实现:
1 | function LoadingMap_C:DelayFunc(Induration) |
就是通过 coroutine.create
绑定上一个函数,可以直接在 coroutine.create
里写,或者绑定上一个已有的函数:
1 | function LoadingMap_C:DelayFunc(Induration) |
但是要 注意一点:在绑定已有的 lua 函数时,传递的参数需要多一个self
,标识调用指定函数的调用者。
1 | coroutine.resume(coroutine.create(LoadingMap_C.DoDelay),self,self,Induration) |
这里的第一个 self
,就是在通过self
调用LoadingMap_C.DoDelay
,后面的两个参数才作为传递给协程函数的参数。
调用代码为:
1 | function LoadingMap_C:ReceiveBeginPlay() |
注意:对于直接是 UFUNCTION 但是带有
FLatentActionInfo
的函数可以直接使用上面的方法,但是对于 UE 封装的异步节点,不是函数而是一个类的节点需要自己导出。
AsyncLoadPrimaryAsset
在 C++ 里可以使用 UAsyncActionLoadPrimaryAsset::AsyncLoadPrimaryAsset
来异步加载资源:
1 | /** |
想要在 Lua 中使用的话需要把 FPrimaryAssetId
这个结构导出:
1 |
|
然后就可以在 Lua 中使用了,如异步加载关卡资源,加载完成后打开:
1 | function Cube_Blueprint_C:ReceiveBeginPlay() |
SetTimer
有些需求需要 Timer 循环调用,在 C++ 里可以使用 UKismetSystemLibrary::K2_SetTimerDelegate
,在蓝图中对应的是SetTimerByEvent
,因为它是UFUNCTION
的函数,所以在 lua 中也可以调用。
绑定代理和清理操作:
1 | function LoadingMap_C:ReceiveBeginPlay() |
{self,FUNCTION}会创建出来一个 Delegate,本来还以为要自己导出一个创建 Dynamic Delegate 的方法,其实不用。
绑定 UMG 控件事件
如果要绑定类似 UButton
的OnPressed
/OnClicked
/OnReleased
/OnHovered
/OnUnhovered
等事件,它们都是多播代理,所以要用 Add
来添加:
1 | DECLARE_DYNAMIC_MULTICAST_DELEGATE(FOnButtonClickedEvent); |
在 lua 中绑定:
1 | function UMG_LoadingMap_C:Construct() |
UE4.TArray
Unlua 里使用 UE4.TArray
的下标规则是从 1 开始的,而不是与引擎中相同的 0.issues/41
Cast
UnLua 里的类型转换语法为:
1 | Obj:Cast(UE4.AActor) |
如:
1 | local Character = Pawn:Cast(UE4.ABP_CharacterBase_C) |
lua 使用蓝图结构
在 bp 里创建一个蓝图结构:
在 UnLua 里可以通过下列方式访问:
1 | local bp_struct_ins = UE4.FBPStruct() |
可以像 C++ 的结构那样使用, 需要 注意 的地方为, 需要在蓝图结构类型的名字前加F
, 如上面的例子里, 在蓝图中的名字为BPStruct
, 在 UnLua 中访问时则为FBPStruct
.
Insight Profiler
详见 wiki:Insight Profiling in lua