智能指针与 TObjectPtr

两套体系为什么不能混用

官方：这些智能指针类「不能用于 UObject 系统，因为 Unreal 对象使用另一套为游戏代码调优的内存跟踪系统」。（Smart Pointers in Unreal Engine）UObject 的寿命由 GC 根据可达性决定，见 垃圾回收与对象生命周期；非 UObject 的普通 C++ 对象（例如 Slate 控件，见 UMG、Slate 与 Common UI）才用引用计数。

四种智能指针

（Smart Pointers in Unreal Engine）

• 创建：MakeShared 把对象和引用控制器分配在同一块内存里（要求对象有 public 构造函数）；MakeShareable 从已有的裸指针创建。转换用 StaticCastSharedRef/Ptr、ConstCastSharedRef/Ptr。
• 线程安全可选：库里有跨线程管理引用计数的线程安全实现，而且是无锁的；不需要时可以换成非线程安全版本来提升性能。
• 代价：所有操作都是常数时间，但创建和拷贝比裸指针开销大，维护引用计数也要额外的指令周期，所以在渲染等底层引擎代码里不太适用。（Smart Pointers in Unreal Engine）

TObjectPtr

• UE5 引入 TObjectPtr，是基于模板的 64 位指针，在编辑器构建中可选地替代 UObject 裸指针。它在编辑器构建中增加动态解析和访问跟踪，在非编辑器构建中「与裸指针表现相同」。传给函数或存进局部变量时会自动转换成裸指针。（Unreal Engine 5 Migration Guide）
• 官方建议：虽然是可选的，但 UCLASS/USTRUCT 中的 UObject 指针属性和容器优先用 TObjectPtr<T> 而不是 T*。很多引擎类已经改了，例如 AActor::RootComponent 在 UE5 中是 TObjectPtr<USceneComponent>；少数直接访问这类成员的代码需要改，但 GetRootComponent() 仍返回裸指针。（Unreal Engine 5 Migration Guide）

flowchart TD
  Q{"对象是 UObject 吗？"} -->|"是"| G["由 GC 管理：<br/>UPROPERTY TObjectPtr 持有强引用"]
  Q -->|"否"| S{"需要共享所有权吗？"}
  S -->|"是"| SP["TSharedPtr / TSharedRef<br/>需要观察但不持有时用 TWeakPtr"]
  S -->|"否"| UP["TUniquePtr"]

上图是选型流程：先看是不是 UObject，是就交给 GC；不是再看是否需要共享所有权。

UObject 弱引用 TWeakObjectPtr

官方 API 的定义：弱对象指针 (Weak Object Pointer) 指向一个 UObject，不影响该对象是否被垃圾回收；对象被回收后它会返回 nullptr。它也不能直接跨网络使用。典型用途就是明确「不想阻止某个对象被回收」的场合。（FWeakObjectPtr / TWeakObjectPtr::IsValid (API)）

内部只存 ObjectIndex 和 ObjectSerialNumber 两个 int32，而不是裸指针；没有 operator bool，官方解释是为了避免频繁解析，建议一个函数里只 Get() 一次。线程：IsValid() 不能在其他线程上调用，因为 GC 标记阶段对象带有 Unreachable 标志，会错误地返回 false；传 bThreadsafeTest=true 时只能得知对象是否已经永久消失。（FWeakObjectPtr / TWeakObjectPtr::IsValid (API)）

与 TWeakPtr 的区别：后者属于引用计数体系，只用于非 UObject；TWeakObjectPtr 依赖 GC 的对象表（这是根据两份文档的归纳）。

GEA 的视角：裸指针、智能指针与句柄（卷 II 17.5）

GEA 第 17 章比较了三种对象引用，并对智能指针持保留态度，完整内容见 游戏对象引用与查询：

• 裸指针的三类问题：孤儿对象、悬垂指针（对象删除后指针仍指向已释放内存，可能很久之后才崩溃）、非法指针；引擎在运行时重定位内存时也不能直接用。
• 智能指针可以检测对象已删除、做引用计数；C++11 的 shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr 以 Boost 为蓝本（Boost 还有 scoped_array、shared_array、intrusive_ptr 等）。难点包括类型安全、不完整类型、异常时的行为和运行时开销。
• 句柄：全局句柄表的索引加唯一对象 id，对象删除后句柄自动变空，对象移动时只需更新表项，还附带一份所有活动对象的列表。

观点并列：GEA 作者的个人建议是"远离智能指针；非用不可就用成熟实现，不要自己造"，理由是他参与的项目自研智能指针直到最后都在修 bug。UE 则提供了一整套自家的智能指针，并建议 UObject 指针属性优先用 TObjectPtr。两者的共同点是：本页也记录了 UE 文档承认智能指针的创建和拷贝比裸指针贵、不太适合渲染等底层代码；而 UE 的实现属于随引擎长期维护的成熟实现，不是"每个项目自己造"。另外，UObject 由垃圾回收管理而非引用计数，TWeakObjectPtr 在对象被回收后返回 nullptr，效果上与 GEA 所说"对象删除后自动变成空引用"的句柄相似（对比归纳），见 垃圾回收与对象生命周期。