베르의 프로그래밍 노트

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안녕하세요! 여러분들과 함께 게임 개발을 공부하는 베르입니다! 
이번에는 언리얼 엔진 5의 기본 변수와 UPROPERTY에 대해서 알아봅시다. 
 
사용 엔진 버전 : 5.0.1 
 
타임라인 
0:00 인트로
 0:12 변수란? 
0:55 프로젝트와 클래스 생성 
1:36 변수 선언 방법
 2:35 변수 종류 
6:59 변수 선언 해보기 
7:21 변수 공개 범위
 8:45 변수를 에디터에서 보이게 만들기
 11:46 변수의 기본 값 설정하기
 13:03 아웃트로 
 
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스크립트
인트로
안녕하세요. 여러분들과 함께 게임 개발을 공부하는 베르입니다.
이번 영상에서는 프로그래밍에서 사용되는 기본적인 변수와 언리얼 프로그래밍의 특징인 UPROPERTY에 대해서 알아보도록 합시다.
변수란?
먼저 프로그래밍에서의 변수란 간단하게 예를 들어 게임에서 캐릭터의 체력, 공격력, 공격속도와 같은 값과 상태를 저장하기 위한 것입니다.
게임이나 프로그램에 필요한 여러 종류의 값들을 담아두는 것이죠.
그리고 일반적인 프로그래밍 언어에서는 담을 수 있는 값의 종류에 따라 변수 타입이 나누어져있습니다.
가장 기본적인 변수의 종류에는 0, 1, 2, 3과 같은 일반 정수, 3.14, 1.5와 같은 소수, "Hello!", "Hi" 같은 문자열, 그리고 참과 거짓을 표현되는 논리 변수가 있습니다.
물론 이외에도 언리얼 엔진에서 제공하는 여러 클래스도 있고 다른 변수들을 묶음으로 다룰 수 있는 컨테이너들 역시 변수로 사용되지만 이번 영상에서는 제일 기본이 되는 변수를 먼저 다뤄보겠습니다.
프로젝트와 클래스 생성
그럼 먼저 언리얼 엔진을 실행하고 새 프로젝트를 생성해보겠습니다.
카테고리는 게임으로 하고, 다른 코드 없이 완전히 비어있는 기본 템플릿을 선택하겠습니다.
그리고 프로젝트 타입을 C++로 변경한 다음 프로젝트를 생성합니다.
프로젝트가 생성되면 지난 영상인 언리얼 프로그래밍 입문 1편에서 배운 것처럼 Actor 클래스를 상속받아서 C++ 클래스를 하나 생성합니다.
클래스의 이름은 언리얼 엔진이 기본으로 추천해주는 MyActor를 그대로 쓰도록 하겠습니다.
변수 선언 방법
C++ 클래스를 생성하고 나면 먼저 그 클래스의 .cpp 파일이 열릴텐데 클래스의 오브젝트가 소유하고 있는 변수, 즉 멤버변수를 만들기 위해서는 클래스의 .h 파일, 즉 헤더 파일에서 선언해주어야 합니다.
새로 만든 MyActor의 헤더 파일인 MyActor.h로 이동합니다.
우선 언리얼 엔진의 C++ 클래스에서 변수를 만들고 사용하기 위해서는 변수를 만들 클래스의 헤더 파일에서 이렇게 변수의 타입과 그 변수를 인식하기 위한 이름을 적어주면 됩니다.
일반 C++ 프로그래밍에서는 이렇게 변수 타입과 변수 이름을 선언하는 것으로 변수 선언이 끝납니다.
여기에 더해서 언리얼 C++ 프로그래밍에서는 이 변수 값을 에디터에서 사용하기 위해서 UPROPERTY라는 매크로를 붙이게 됩니다.
이게 대부분의 언리얼 프로그래밍에서 사용되는 변수의 기본형입니다.
이 UPROPERTY 매크로는 프로퍼티가 언리얼 엔진 및 에디터에 이러한 프로퍼티가 있음을 알리고, 프로퍼티가 엔진과 연결되었을 때 어떻게 작동할지를 지정하기 위한 것입니다.
UPROPERTY 매크로에 넣을 수 있는 지정자는 나중에 총 정리하는 시간을 가져보겠습니다.
변수 타입
이제 앞에서 이야기한 기본적인 변수 타입을 좀 더 자세히 알아봅시다.
앞에서 언급했듯이 기본 변수 타입으로는 정수, 소수, 문자열, 논리변수가 있습니다.
각 변수 타입에 대해서 다시 한 번 천천히 풀어서 설명해보겠습니다.
정수
먼저 정수는 0, 1, 2, 3과 같은 일반 숫자를 표현하는데 쓰이는 타입입니다.
어느 정도 C++를 배워보신 분들은 정수 타입을 이야기하면 제일 먼저 떠올릴 타입은 short, int, long일 겁니다.
하지만 이런 기본 타입은 플랫폼마다 길이가 달라질 수 있기 때문에 언리얼 엔진에서는 길이가 고정되어 있는 타입으로 int8, int16, int32, int64를 제공합니다.
int 뒤에 붙어있는 숫자는 정수를 표현하는데 몇 개의 bit를 사용할 것인지를 의미합니다.
int8은 정수를 표현하는데 8개의 bit를 사용해서 127 ~ -128까지 숫자를 표현할 수 있고, int16은 16개의 bit를 사용해서 32,767 ~ -32,768까지 표현할 수 있습니다.
그리고 int32는 32개의 bit로 21억 4648만 647 ~ -21억 4648만 648까지 표현하고 int64는 64개의 bit로 무려 922경 3372조 0368억 5477만 5807 ~ -922경 3372조 0368억 5477만 5808까지 표현할 수 있습니다.
그리고 만약 해당 변수가 숫자를 음수로 표현할 필요가 없다면 각 타입 이름 앞에 u를 붙여서 uint8, uint16, uint32, uint64로 사용하면 모든 비트를 양수를 표현하는데 사용해서 앞에서 이야기한 각 수가 표현 가능한 최대수의 2배만큼 표현 범위가 넓어집니다.
uint8은 0 ~ 255, uint16은 0 ~ 65535, uint32는 0 ~ 42억 9496만 7295, uint64는 0 ~ 1844경 6744조 0737억 0955만 1615까지 표현할 수 있게 됩니다.
정수 타입을 사용할 때는 필요한 숫자의 범위를 잘 생각해서 어느 타입을 사용할지를 결정하면 됩니다.
만약 127 ~ -128 범위의 숫자가 사용될 것이라고 생각하고 int8 타입을 사용했는데 그 예상을 벗어나서 127에 1이 더해지면 -128이 되고 -128에서 1을 빼버리면 127이 되버리는 문제가 발생합니다.
이걸 프로그래밍에서는 오버플로우와 언더플로우라고 부릅니다.
가끔 몇몇 게임에서 아이템이나 돈을 열심히 모았는데 어느 순간 갑자기 0이나 마이너스가 되버리는 문제를 볼 수 있는데 그게 바로 이것 때문에 발생하는 겁니다.
물론 이런 현상을 막기 위해서 그냥 int64를 사용하면 되지 않겠나하고 생각하겠지만 int8에서 한 단계씩 올라갈 때마다 사용되는 메모리가 2배씩 늘어나기 때문에 게임의 최적화를 위해서는 적절한 범위의 타입을 사용하고 그 범위를 넘어갈 가능성을 배제할 수 없다면 예외처리를 통해서 그 숫자의 범위를 벗어나지 못하도록 예방을 하는게 좋습니다.
소수
그 다음은 0.1, 3.14, 1.5와 같은 소수를 표현하는 타입입니다.
소수를 표현하는 타입으로는 일반 C++와 똑같이 float과 double이 있습니다.
float은 32비트이며 double은 64비트 크기입니다.
보통 float은 소수점 5자리까지의 정밀도를 가지고 double은 그 두 배인 10자리까지의 정밀도를 가집니다.
게임을 만들 때는 보통 float을 사용하고 더욱 정밀한 소수 표현이 필요할 때만 double을 사용하면 됩니다.
문자열
그리고 문자열입니다.
문자열은 말그대로 문자의 집합을 의미합니다.
보통 C++에서는 std::string을 사용하고 유니티에서 자주 사용되는 C#에서는 string 클래스를 사용하지만 언리얼 C++에서는 필요에 따라서 여러가지 클래스로 문자열을 제공합니다.
가장 기본 타입은 FString 타입입니다.
저장되는 글자의 길이에 따라서 변수의 길이가 자동으로 달라지는 타입으로 기본 C++의 std::string과 유사하게 동작합니다.
보통 std::string이나 C#의 string에서는 문자열 변수에 바로 문자열을 넣을 때는 쌍따옴표("")를 사용해서 상수 문자열을 만들어서 넣지만, FString에서는 TEXT()매크로를 사용해야 합니다.
이 외에도 현지화 텍스트를 위해서 사용하는 FText나 자주 사용되는 문자열을 식별자로 지정해서 문자열을 비교할 때 소모되는 메모리와 CPU 시간을 절약하는데 쓰이는 FName, 플랫폼마다 다를 수 있는 문자열 세트와 상관없이 문자열을 저장하는 용도로 사용되는 TCHAR가 있습니다.
FString을 제외한 타입은 나중에 필요한 경우가 생기거나 언리얼 문자열 관련 영상에서 다뤄보도록 하겠습니다.
논리변수
그리고 마지막으로 true 혹은 false 값만 가지는 논리 변수는 bool이라는 타입으로 선언할 수 있습니다.
변수 선언 해보기
그럼 이제 방금 배운 타입으로 몇 가지 프로퍼티를 선언해보겠습니다.
int32 타입으로 TotalDamage, float 타입으로 DamageTimeInSeconds와 DamagePerSecond, FString 타입으로 CharacterName, bool 타입으로 bAttackable 프로퍼티를 만듭니다.
변수 공개 범위
그리고 변수의 공개 범위를 지정하는 방법을 알려드리겠습니다.
변수의 공개 범위란 이 클래스에 속한 변수를 클래스 외부에서 접근할 수 있게 모두에게 보여줄건지, 아니면 이 클래스를 상속받은 자식 클래스에게만 보여줄건지, 그도 아니면 아무에게도 안보여주고 이 클래스 내부에서만 사용할 것인지를 이야기하는 것입니다.
클래스 외부의 모두에게 보여주는 것은 public,
클래스를 상속받은 자식 클래스에게만 보여주는 것은 protected,
외부에는 보여주지 않고 클래스 내부에서만 사용하는 것은 private입니다.
이 공개 범위는 함수에서도 똑같이 동작합니다.
참고로 유니티로 C#을 배우신 분들은 공개 범위를 지정할 때 이렇게 변수 이름 앞에 직접 private, protected, public을 붙여서 사용했을 겁니다.
하지만 C++에서는 이렇게 앞쪽에 따로 적어주고 끝에는 콜론을 달아줘야 합니다.
이렇게 접근지정자를 적어주면 접근지정자의 콜론에서부터 다음 지정자가 등장할 때까지 해당 지정자의 공개 범위를 가지게 됩니다.
즉 여기서부터 여기까지있는 변수와 함수는 public이 되고, BeginPlay 함수는 protect, Tick 함수는 다시 public이 되는 겁니다.
그리고 변수들 중간에 private 접근 지정자를 넣어주면 여기서부터 여기까지는 private이 되서 클래스 외부에서는 접근할 수 없게 됩니다.
참고로 유니티 C#에서는 변수를 public으로 지정하면 유니티 에디터의 인스펙터 뷰, 언리얼로 치면 언리얼 에디터의 디테일 패널에서 공개가 될텐데, 언리얼 엔진에서는 스크립트에서 변수를 public으로 지정한다고 해서 디테일 패널에서 공개되지 않습니다.
변수를 에디터에서 보이게 만들기
그럼 이어서 선언한 변수를 언리얼 에디터에서 보이게 만드는 방법을 알아봅시다.
먼저 각 변수마다 앞에 UPROPERTY 매크로를 붙여주도록 합시다.
UPROPERTY 매크로는 앞에서도 말했다시피 언리얼 엔진 및 에디터에 이러한 프로퍼티가 있음을 알리고, 연결되었을 때 어떻게 작동할지를 지정하기 위한 것입니다.
우선 이렇게 UPROPERTY 매크로가 비어있는 상태에서는 언리얼 에디터에서 프로퍼티가 보이지 않을 겁니다.
프로퍼티가 에디터에서 보이게 만들기 위해서는 UPROPERTY 매크로에 필요한 지정자를 넣어줘야합니다.
UPROPERTY 매크로의 지정자는 많은 종류가 있지만 우선 가장 기본이 되는 것부터 사용해보겠습니다.
TotalDamage의 UPROPERTY 매크로에 EditAnywhere, BlueprintReadWrite, Category="Damage"를 추가합니다.
각 지정자의 의미를 설명하자면 EditAnywhere은 아키타입(archytype)과 레벨에 배치된 인스턴스 양 쪽 모두의 프로퍼티 창에서 편집할 수 있음을 의미합니다.
참고로 아키타입은 아직 인스턴스화되지 않은 블루프린트의 원본을 의미합니다.
BlueprintReadWrite는 이 프로퍼티를 블루프린트에서 읽기와 쓰기가 모두 가능하다는 뜻입니다.
그리고 Category="Damage"는 블루프린트 편집 툴이나 디테일 패널에서 이 프로퍼티를 Damage라는 카테고리로 묶어서 보여준다는 뜻입니다.
밀접한 관계를 가진 프로퍼티들을 같은 카테고리로 묶어두게 되면 에디터에서 작업할 때 필요한 프로퍼티를 빠르게 찾을 수 있게 됩니다.
DamageTimeInSeconds의 UPROPERTY 매크로에도 같은 내용을 입력해줍니다.
그 다음 DamagePerSecond의 UPROPERTY 매크로에는 BlueprintReadOnly, VisibleAnywhere, Transient, Category="Damage" 지정자를 입력해줍니다.
BlueprintReadOnly는 프로퍼티를 블루프린트에서 읽기만 가능하게 해줍니다.
VisibleAnywhere는 프로퍼티를 모든 프로퍼티 창에서 보이지만 편집할 수 없게 합니다.
Transient는 해당 프로퍼티가 휘발성 프로퍼티로 저장되지 않음을 의미합니다.
나머지 두 프로퍼티인 CharacterName과 bAttackable을 EditAnywhere과 BlueprintReadWrite로 설정하겠습니다.
우선 이렇게 작성한 프로퍼티들이 에디터에서 어떻게 보이는지 확인해보겠습니다.
이렇게 수정한 코드를 에디터에 적용하기 위해서는 에디터로 돌아간 뒤 에디터 하단에 있는 콘솔 명령 창에서 LiveCoding.Complie을 입력하거나 [Ctrl + Alt + F11] 단축키를 눌러 컴파일 해주면 됩니다.
컴파일이 끝난 뒤에 C++ 클래스의 MyActor를 월드에 배치하고 선택해서 디테일 패널에서 보면 Damage 카테고리로 묶어준 프로퍼티들은 Damage 카테고리에 모여있고 그렇지 않은 프로퍼티들은 클래스 이름인 MyActor 카테고리에 있는 것을 볼 수 있습니다.
그리고 EditAnywhere로 지정한 다른 프로퍼티와는 다르게 VisibleAnywhere로 지정한 DamagePerSecond 프로퍼티는 짙은 회색으로 표시되서 수정할 수 없는 것을 확인할 수 있습니다.
변수의 기본 값 설정하기
이번에는 스크립트 에디터로 돌아가서 프로퍼티의 기본 값을 설정하는 방법을 배워봅시다.
언리얼 프로그래밍에서는 게임이 시작되거나 오브젝트에 생성되었을 때 변수의 값을 원하는 어떤 값으로 설정하는 것을 생성자 함수에서 진행하게 됩니다.
생성자 함수는 언리얼의 C++ 클래스에서 반환형이 없고 클래스 이름과 같은 이름을 가지고 있습니다.
이 생성자라는 함수는 지난 영상에서 이야기한대로 클래스의 객체가 생성될 때 한 번 호출되는 함수이며 방금 설명한 대로 주로 생성된 액터의 프로퍼티, 즉 변수의 기본 값을 설정해주는데 사용됩니다.
이 생성자에서 프로퍼티의 기본 값을 설정해보도록 하겠습니다.
우선 MyActor 클래스의 소스 파일로 넘어가서 AMyActor 생성자에서 작업을 진행합니다.
여기서 프로퍼티를 초기화하는 방법은 두 가지가 있는데 첫 번째 방법은 이렇게 생성자 옆에 콜론을 입력한 뒤 프로퍼티의 이름을 적고 괄호에 기본 값을 넣어주는 것이고 두 번째 방법은 생성자의 바디에서 기본 값을 대입해주는 것입니다.
이 두 가지 방법 중에 선호하는 방법을 사용하면 됩니다.
이렇게 생성자에서 값을 입력해주고 언리얼 에디터로 돌아가서 컴파일해주면 월드에 배치한 MyActor의 각 값들이 생성자에 입력한 기본 값으로 바뀌는 것을 볼 수 있습니다.
아웃트로
이번 영상에서는 언리얼 C++ 프로그래밍의 변수와 UPROPERTY 매크로에 대한 기초적인 내용을 배워보았습니다.
다음 영상에서는 이어서 함수와 UFUNCTION 매크로에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
이 강좌는 시청자 여러분들의 시청과 후원으로 제작되었습니다.
이상 베르의 게임 개발 유튜브였습니다. 감사합니다.
            
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