6-1. 순환 참조 해결 | UE5 GC Deep Dive

SECTION 01

순환 참조 탐지

순환 참조가 발생하는 일반적인 상황과 탐지 방법

흔한 순환 참조 패턴

                    C++
                    // 패턴 1: 양방향 참조
class ADialogueNPC : AActor {
    UPROPERTY() ADialogueNPC* DialoguePartner; // A→B
};
// B도 A를 Partner로 → A↔B 순환

// 패턴 2: 매니저-아이템 역참조
class USkillManager : UObject {
    UPROPERTY() TArray<USkill*> Skills;  // 매니저→스킬
};
class USkill : UObject {
    UPROPERTY() USkillManager* Manager;  // 스킬→매니저 (순환!)
};

// 패턴 3: 그래프 구조
class UGraphNode : UObject {
    UPROPERTY() TArray<UGraphNode*> Connections;
    // 노드 A→B→C→A 순환 가능
};
                

순환 참조의 실제 영향

UE의 GC는 도달 가능성 기반이므로, Root Set에서 도달 불가능한 순환 그래프는 정상적으로 수집됩니다. 진짜 문제는 순환 중 하나라도 Root Set에 도달 가능하면 전체 순환이 보호되어 의도치 않은 메모리 상주가 발생하는 것입니다.

SECTION 02

Owner 패턴으로 해결

소유권 계층으로 참조 방향을 정리하는 기법

해결: 단방향 소유권 + 약한 역참조

                    C++
                    // 해결된 SkillManager-Skill 관계
UCLASS()
class USkillManager : public UObject
{
    GENERATED_BODY()

    // 소유자: 강한 참조 (GC 보호)
    UPROPERTY()
    TArray<USkill*> Skills;

    void RemoveSkill(USkill* Skill)
    {
        Skills.Remove(Skill);
        // Skill은 이제 참조 없음 → 다음 GC에서 수집
    }
};

UCLASS()
class USkill : public UObject
{
    GENERATED_BODY()

    // 피소유자: 약한 역참조 (GC 방해하지 않음)
    UPROPERTY()
    TWeakObjectPtr<USkillManager> OwnerManager;

    void NotifyManager()
    {
        if (USkillManager* Mgr = OwnerManager.Get())
        {
            Mgr->OnSkillCompleted(this);
        }
    }
};
                

참조 방향 설계 원칙

                    원칙
                    // 참조 방향 설계 3원칙:

1. 소유권은 단방향
   부모 → 자식: UPROPERTY (강한)
   자식 → 부모: TWeakObjectPtr (약한)

2. 수명이 긴 쪽이 소유
   오래 사는 객체가 짧게 사는 객체를 강하게 참조
   짧게 사는 객체는 약하게 역참조

3. 관찰은 약한 참조
   이벤트 리스너, 캐시, UI 바인딩 등
   관찰 대상을 보호하면 안 되는 경우
                

SECTION 03

Break Cycles 전략

이미 존재하는 순환 참조를 명시적으로 끊는 방법

명시적 참조 해제

                    C++
                    UCLASS()
class UGraphNode : public UObject
{
    GENERATED_BODY()

    UPROPERTY()
    TArray<UGraphNode*> Connections;

    // 소멸 전 순환 참조 끊기
    void BreakAllConnections()
    {
        for (UGraphNode* Node : Connections)
        {
            if (Node)
            {
                Node->Connections.Remove(this);
            }
        }
        Connections.Empty();
    }

    virtual void BeginDestroy() override
    {
        BreakAllConnections();
        Super::BeginDestroy();
    }
};

// 그래프 매니저에서 일괄 정리
void UGraphManager::ClearGraph()
{
    // 모든 노드의 연결을 끊은 후
    for (UGraphNode* Node : AllNodes)
    {
        Node->BreakAllConnections();
    }
    // 배열 비우기 → 참조 해제 → GC 수집 가능
    AllNodes.Empty();
}
                

SECTION 04

순환 참조 방지 설계 가이드

처음부터 순환 참조가 발생하지 않는 구조 설계

설계 시점의 방지 전략

상황	잘못된 설계	올바른 설계
부모-자식	양방향 UPROPERTY	부모→자식 강한, 자식→부모 약한
이벤트 리스너	리스너가 소스를 강한 참조	TWeakObjectPtr 또는 AddWeakLambda
그래프 구조	노드 간 UPROPERTY 연결	매니저가 소유, 노드 간 인덱스 참조
UI-데이터	위젯이 데이터를 강하게 참조	TWeakObjectPtr + 데이터 변경 콜백

SUMMARY

핵심 요약

이 강의에서 배운 내용

순환 참조 자체는 UE GC에서 수집 가능하지만, Root Set 연결 시 의도치 않은 보호가 문제입니다
Owner 패턴: 소유자→강한 참조, 피소유자→약한 역참조가 표준 해결책입니다
BreakAllConnections 패턴으로 기존 순환을 BeginDestroy 시점에 명시적으로 끊습니다
설계 시점에서 참조 방향을 계층적으로 설계하면 순환을 원천 방지할 수 있습니다
그래프 구조에서는 매니저가 모든 노드를 소유하고, 노드 간은 인덱스로 참조합니다

PRACTICE

도전 과제

배운 내용을 직접 실습해보세요

실습 1: 순환 참조 생성 및 GC 테스트

두 UObject가 UPROPERTY로 서로를 참조하는 순환 참조를 만드세요. 외부 참조를 모두 제거한 후 ForceGarbageCollection()을 호출하여 UE5 GC가 순환 참조를 처리할 수 있는지 확인하세요. Mark-and-Sweep이 순환 참조에 강한 이유를 이해하세요.

실습 2: TWeakObjectPtr로 순환 참조 방지

Parent-Child 관계에서 Parent는 UPROPERTY로, Child는 TWeakObjectPtr로 역참조하는 패턴을 구현하세요. Parent가 Destroy될 때 Child의 역참조가 자동으로 무효화되는지 확인하세요.

심화 과제: 복잡한 그래프 구조의 메모리 관리

게임 내 스킬 트리, 퀘스트 의존성 그래프 등 복잡한 참조 구조를 설계할 때의 GC 전략을 수립하세요. 소유권 방향, 약한 참조 사용 위치, AddReferencedObjects 필요 지점을 포함한 참조 아키텍처 문서를 작성하세요.