2-2. Sweep 단계 분석 | UE5 GC Deep Dive

SECTION 01

Unreachable 객체 수집

Mark 단계 이후 도달 불가능한 객체를 수집하는 과정

Sweep 단계의 시작

Mark 단계가 완료되면 EInternalObjectFlags::Unreachable 플래그가 남은 객체가 가비지입니다. Sweep 단계에서는 이 객체들을 GUObjectArray를 순회하며 수집합니다.

                    Sweep 흐름
                    UnhashUnreachableObjects()
│
├── GUObjectArray 순회 (DisregardForGC 이후 영역)
│   └── for (each FUObjectItem with Unreachable flag)
│       ├── 해시 테이블에서 제거
│       ├── 클러스터에서 분리
│       └── GarbageObjects 목록에 추가
│
├── NotifyUnreachableObjects()
│   └── 델리게이트를 통한 알림
│
└── GarbageObjects 목록 → 소멸 파이프라인으로

// 소멸 파이프라인
for (each UnreachableObj)
{
    UnreachableObj->ConditionalBeginDestroy();
}
                

비동기 소멸의 이유

UObject의 소멸이 여러 단계로 나뉜 이유는 렌더링 리소스와 같은 비동기 자원 때문입니다. GPU에서 사용 중인 리소스를 즉시 해제하면 크래시가 발생할 수 있으므로, BeginDestroy에서 해제 요청을 하고 FinishDestroy에서 실제 해제를 확인합니다.

SECTION 02

BeginDestroy와 FinishDestroy

UObject 소멸의 두 단계 프로세스

소멸 파이프라인 상세

                    C++
                    // BeginDestroy - 소멸 시작 (오버라이드 가능)
void UMyObject::BeginDestroy()
{
    // 1. 비동기 리소스 해제 요청
    if (RenderResource)
    {
        RenderResource->ReleaseResource();
        // GPU 리소스는 다음 프레임까지 유효
    }

    // 2. 타이머, 델리게이트 해제
    if (UWorld* World = GetWorld())
    {
        World->GetTimerManager().ClearAllTimersForObject(this);
    }

    // 3. 부모 호출 (필수!)
    Super::BeginDestroy();
}

// IsReadyForFinishDestroy - 완료 확인
bool UMyObject::IsReadyForFinishDestroy()
{
    // 비동기 작업 완료 확인
    bool bReady = Super::IsReadyForFinishDestroy();
    bReady &= !RenderResource || RenderResource->IsReleased();
    return bReady;
}

// FinishDestroy - 최종 정리
void UMyObject::FinishDestroy()
{
    // 이 시점에서 모든 비동기 작업이 완료됨
    delete RenderResource;
    RenderResource = nullptr;

    Super::FinishDestroy();
    // 이후 C++ 소멸자 호출, 메모리 반환
}
                

소멸 단계 타이밍

단계	시점	용도
`ConditionalBeginDestroy`	GC Sweep 즉시	소멸 시작 조건 확인
`BeginDestroy`	같은 프레임	비동기 리소스 해제 요청
`IsReadyForFinishDestroy`	매 프레임 폴링	비동기 작업 완료 확인
`FinishDestroy`	Ready 후 다음 GC	최종 메모리 해제
`~UObject()`	FinishDestroy 직후	C++ 소멸자

SECTION 03

PendingKill과 MarkAsGarbage

UE4에서 UE5로의 객체 마킹 방식 변화

PendingKill의 진화

UE4에서 사용되던 PendingKill 시스템은 UE5에서 MarkAsGarbage로 전환되었습니다. 이 변경은 GC 성능 향상과 TObjectPtr 도입과 관련이 있습니다.

                    C++
                    // UE4 방식 (Deprecated)
// obj->MarkPendingKill();   // 더 이상 사용하지 마세요
// obj->IsPendingKill();     // Deprecated

// UE5 방식
obj->MarkAsGarbage();        // 가비지로 마킹

// 유효성 확인
if (IsValid(obj))              // nullptr + Garbage 체크
{
    // 안전하게 사용
}

// gc.PendingKillEnabled 콘솔 변수
// 0 (기본): MarkAsGarbage 방식 사용
// 1: 레거시 PendingKill 방식 (호환성)

// TObjectPtr의 자동 null 처리
UPROPERTY()
TObjectPtr<AActor> MyActor;

MyActor->Destroy();  // MarkAsGarbage + 소멸 요청
// 이후 MyActor는 자동으로 null처럼 동작 (TObjectPtr)
// raw UObject*에서는 직접 확인 필요
                

마이그레이션 주의사항

UE4 프로젝트를 UE5로 마이그레이션할 때:

IsPendingKill() → !IsValid(obj)로 변경
MarkPendingKill() → MarkAsGarbage()로 변경
UObject* → TObjectPtr<T>로 변경 권장
gc.PendingKillEnabled=1로 임시 호환 가능

SECTION 04

Incremental Sweep과 분산 처리

Sweep 단계의 시간 분산 전략

점진적 소멸 처리

대량의 객체가 동시에 Unreachable로 판정되면, 한 프레임에서 모든 객체의 BeginDestroy를 호출하면 심각한 프레임 히치가 발생합니다. UE5는 이를 여러 프레임에 분산합니다.

                    분산 소멸
                    // IncrementalDestroyGarbage 함수 (매 Tick 호출)
bool IncrementalDestroyGarbage(bool bUseTimeLimit, float TimeLimit)
{
    while (GGCObjectsPendingDestruction.Num() > 0)
    {
        UObject* Obj = GGCObjectsPendingDestruction.Pop();

        if (Obj->IsReadyForFinishDestroy())
        {
            Obj->ConditionalFinishDestroy();
            // 메모리 해제
        }
        else
        {
            // 아직 준비 안 됨 → 다시 큐에
            GGCObjectsPendingDestructionLater.Add(Obj);
        }

        // 시간 제한 체크
        if (bUseTimeLimit && FPlatformTime::Seconds() > TimeLimit)
            return false;  // 다음 프레임에 계속
    }
    return true;  // 완료
}
                

FinishDestroy 지연의 영향

IsReadyForFinishDestroy()가 false를 반환하면 해당 객체는 다음 프레임으로 연기됩니다. 이때 GUObjectArray의 슬롯은 아직 해제되지 않은 상태이며, 새 객체에 재사용할 수 없습니다. 과도한 지연은 GUObjectArray 인덱스 고갈을 유발할 수 있습니다.

SUMMARY

핵심 요약

이 강의에서 배운 내용

Sweep 단계는 Unreachable 플래그가 남은 객체를 GUObjectArray에서 수집합니다
UObject 소멸은 BeginDestroy → IsReadyForFinishDestroy → FinishDestroy의 비동기 파이프라인입니다
UE5에서 PendingKill은 MarkAsGarbage로 대체되었으며, TObjectPtr가 자동으로 처리합니다
IncrementalDestroyGarbage는 소멸 작업을 여러 프레임에 분산하여 히치를 방지합니다
BeginDestroy에서 Super::BeginDestroy() 호출을 잊으면 객체가 영구적으로 소멸되지 않습니다

PRACTICE

도전 과제

배운 내용을 직접 실습해보세요

실습 1: BeginDestroy/FinishDestroy 흐름 관찰

UObject를 상속받아 BeginDestroy, IsReadyForFinishDestroy, FinishDestroy를 오버라이드하세요. 각 함수에 로그를 추가하고 GC 트리거 후 호출 순서와 타이밍을 확인하세요. IsReadyForFinishDestroy에서 false를 반환하면 어떻게 되는지 테스트하세요.

실습 2: MarkAsGarbage vs Destroy 비교

AActor에서 Destroy()와 MarkAsGarbage()를 각각 호출한 후, IsValid(), IsPendingKillPending(), HasAnyFlags(RF_BeginDestroyed) 등의 상태를 프레임별로 로그에 출력하여 소멸 단계 차이를 비교하세요.

심화 과제: Sweep 단계 성능 분석

다양한 수의 Unreachable 객체(100, 1000, 10000)를 의도적으로 생성하고 참조를 해제한 후, stat gc로 Sweep 단계 시간을 측정하세요. 객체 수 대비 Sweep 시간의 선형성을 분석하고 gc.MaxObjectsToDestroyPerFrame의 영향을 테스트하세요.