Unreal EngineのFStringのコピーコスト

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はじめに

Unreal EngineのFStringについて, コピーの動作がどうなっているのか, 気軽にコピーしてもよいのか明確にしようと思います.

FString

構造

ここをみれば特性は把握できるので, わざわざ実験する必要もないのですが. TArrayを利用しており, 固定サイズで容量が増加します. TArrayはstd::vectorと同じです. trivially copyableな型に対する最適化などはありません.

using AllocatorType = TSizedDefaultAllocator<32>;
/** Array holding the character data */
typedef TArray<TCHAR, AllocatorType> DataType;
DataType Data;

コピー

TArrayのResizeForCopyが呼び出されるだけで, FMemory::MallocやFMemory::Reallocに行きつきます. Small Size Optimizationなどはとくにありません. 足りなければ領域を新たに確保しコピーします. 文字列なのでFMemory::Memcpyで十分なのですが, ループでコピーコンストラクトします. 次のような簡単なテストではstd::stringの方がパフォーマンスが良いです.

ATestString::Tick(float DeltaTime)
{
    Super::Tick(DeltaTime);
    using wstring = std::basic_string<TCHAR>;
    static constexpr uint32 Count = 10000;
    uint32 Frame = static_cast<uint32>(GFrameCounter%100);
    FString S = FString::Format(TEXT("%d"), {Frame});
    wstring s;
    {
        std::basic_stringstream<TCHAR> ss;
        ss << Frame;
        s = ss.str();
    }
    TArray<FString> FStrings;
    std::vector<wstring> strings;
    FStrings.SetNum(Count);
    strings.resize(Count);
    {
        SCOPE_CYCLE_COUNTER(STAT_FString);
        for (uint32 i = 0; i<Count; ++i) {
            FStrings[i] = S;
        }
    }
    {
        SCOPE_CYCLE_COUNTER(STAT_StdString);
        for (uint32 i = 0; i<Count; ++i) {
            strings[i] = s;
        }
    }
}

まとめ

Unreal EngineのSTLに代わるコンテナがゲーム向けに高速化されているという事実は, 私の知る範囲ではありません. FStringはTArrayに依存する, TMapはTSetに依存するなどコード量を減らすやり方が, パフォーマンスの面ではマイナスにはたらいています. ゲームでよく使われるコンテナが追加されているという意見には同意します. STLと同じように, 集成体の引数はconst参照というプラクティスは有用です. TStringViewもありますので活用していくとよいでしょう.