ue4 SNew背后的逻辑

ue4的ui库Slate体系非常庞大，即使是在创建对象这一小事上，也是相当复杂：

SLATECORE_API TSharedRef<SWidget> SNullWidget::NullWidget = SNew(SNullWidgetContent).Visibility(EVisibility::Hidden);

所有SWidget体系内的对象，都要用SNew这个宏来创建，它的内容是：

#define SNew( WidgetType, ... ) 
    MakeTDecl<WidgetType>( #WidgetType, __FILE__, __LINE__, RequiredArgs::MakeRequiredArgs(__VA_ARGS__) ) <<= TYPENAME_OUTSIDE_TEMPLATE WidgetType::FArguments()

这里做了两件事：

1、先是调用MakeTDecl创建了一个【widget wrapper】

2、再调用该wrapper重载的<<=操作符，实并将一个FArguments类型的默认对象做为参数传进去。注意这里这个FArguments类型不是全局类，而是内嵌于WidgetType里的，也就是说每个widget子类都可以定义自己的初始化参数类。

那么继续跟踪1，看看MakeTDecl在干啥：

template<typename WidgetType, typename RequiredArgsPayloadType>
TDecl<WidgetType, RequiredArgsPayloadType> MakeTDecl( const ANSICHAR* InType, const ANSICHAR* InFile, int32 OnLine, RequiredArgsPayloadType&& InRequiredArgs )
{
    return TDecl<WidgetType, RequiredArgsPayloadType>(InType, InFile, OnLine, Forward<RequiredArgsPayloadType>(InRequiredArgs));
}

它实际就是一层模块包装，生成了一个TDecl类型对象，也就是上面说的wrapper，<<=重载也就是在它身上调的。

这里值得注意的是第4个参数，实参是：RequiredArgs::MakeRequiredArgs(__VA_ARGS__)，由于__VA_ARGS__是个变参宏，就意味着MakeRequiredArgs必须要有支持多个参数的版本

事实上确实如此，UE4已经写了从无参到5个参数的6种变体，如果今后有更多参数的调用出现了，自然还要再加，下面贴出前几个看看：

FORCEINLINE T0RequiredArgs MakeRequiredArgs()
    {
        return T0RequiredArgs();
    }

    template<typename Arg0Type>
    T1RequiredArgs<Arg0Type&&> MakeRequiredArgs(Arg0Type&& InArg0)
    {
        return T1RequiredArgs<Arg0Type&&>(Forward<Arg0Type>(InArg0));
    }

    template<typename Arg0Type, typename Arg1Type>
    T2RequiredArgs<Arg0Type&&, Arg1Type&&> MakeRequiredArgs(Arg0Type&& InArg0, Arg1Type&& InArg1)
    {
        return T2RequiredArgs<Arg0Type&&, Arg1Type&&>(Forward<Arg0Type>(InArg0), Forward<Arg1Type>(InArg1));
    }

不同版本的返回值类型也是不一样的，也分别定义了从T0RequiredArgs 到 T5RequiredArgs 共6个类型，也都是简单的参数打包结构体，只看一个T2吧：

template<typename Arg0Type, typename Arg1Type>
    struct T2RequiredArgs
    {
        T2RequiredArgs(Arg0Type&& InArg0, Arg1Type&& InArg1)
            : Arg0(InArg0)
            , Arg1(InArg1)
        {
        }

        template<class WidgetType>
        void CallConstruct(const TSharedRef<WidgetType>& OnWidget, const typename WidgetType::FArguments& WithNamedArgs) const
        {
            // YOUR WIDGET MUST IMPLEMENT Construct(const FArguments& InArgs)
            OnWidget->Construct(WithNamedArgs, Forward<Arg0Type>(Arg0), Forward<Arg1Type>(Arg1));
            OnWidget->CacheVolatility();
        }

        Arg0Type& Arg0;
        Arg1Type& Arg1;
    };

回到前面第1点，MakeTDecl返回了一个TDecl对象，而这个对象的类型也是模板化的，除了要SNew的Widget类型本身，还有一个打包着变参参数的RequiredArgsPayloadType，而该类型是T0RequiredArgs 到 T5RequiredArgs其中之一。

那么TDecl是什么，又如何构造的呢：

template<class WidgetType, typename RequiredArgsPayloadType>
struct TDecl
{
    TDecl( const ANSICHAR* InType, const ANSICHAR* InFile, int32 OnLine, RequiredArgsPayloadType&& InRequiredArgs )
        : _Widget( TWidgetAllocator<WidgetType, TIsDerivedFrom<WidgetType, SUserWidget>::IsDerived >::PrivateAllocateWidget() )
        , _RequiredArgs(InRequiredArgs)
    {
        _Widget->SetDebugInfo( InType, InFile, OnLine );
    }

    const TSharedRef<WidgetType> _Widget;
    RequiredArgsPayloadType& _RequiredArgs;
};

在这里也是做了两件事，一是把SNew传入的参数存起来放在_RequiredArgs属性上以备后用，二是通过PrivateAllocateWidget创建了widget实例

而这个PrivateAllocateWidget的前缀也是非常拗口：

TWidgetAllocator<WidgetType, TIsDerivedFrom<WidgetType, SUserWidget>::IsDerived >

这个TWidgetAllocator就是起到一个【萃取器】的作用，给各个Widget子类提供了一个模板重载的机会，让它们可以定义自身实例的特殊创建方式

下面是该萃取器的默认实现：

template<typename WidgetType, bool IsDerived>
struct TWidgetAllocator
{
    static TSharedRef<WidgetType> PrivateAllocateWidget()
    {
        return MakeShareable( new WidgetType() );
    }
};

也就是没做什么特殊处理，直接new出来了。然而全局搜索，并未发现有任何子类重载过以给予特殊逻辑。当然这里留下了接口，方便以后扩展。

再看第2点，也就是对 TDecl.operator<<=(FArguments& InArgs) 的调用：

TSharedRef<WidgetType> operator<<=( const typename WidgetType::FArguments& InArgs ) const
    {
        //@todo UMG: This should be removed in favor of all widgets calling their superclass construct.
        _Widget->SWidgetConstruct(
            InArgs._ToolTipText,
            InArgs._ToolTip ,
            InArgs._Cursor ,
            InArgs._IsEnabled ,
            InArgs._Visibility,
            InArgs._RenderTransform,
            InArgs._RenderTransformPivot,
            InArgs._Tag,
            InArgs._ForceVolatile,
            InArgs.MetaData );

        _RequiredArgs.CallConstruct(_Widget, InArgs);

        return _Widget;
    }

这里也有两个关注点：

一是_RequiredArgs.CallConstruct调用，代码上上面已经贴过，再回顾一下：

 template<class WidgetType>
        void CallConstruct(const TSharedRef<WidgetType>& OnWidget, const typename WidgetType::FArguments& WithNamedArgs) const
        {
            // YOUR WIDGET MUST IMPLEMENT Construct(const FArguments& InArgs)
            OnWidget->Construct(WithNamedArgs, Forward<Arg0Type>(Arg0), Forward<Arg1Type>(Arg1));
            OnWidget->CacheVolatility();
        }

内部就是将自己保存的参数再转调到Widget->Construct(...)

然而_RequiredArgs是个模板类型，可能表示0~5个参数，那么每一个类型里要转调的Widget->Construct的参数个数（和类型）也是不一样的

这就是说，当你用SNew(YourWidget,A,B,C)去创建一个YourWidget实例时，最终层层展开的模板代码，会要求YourWidget类上，必须有一个接受【FArguments,A,B,C】为参数的Construct版本。

这种用法很有趣，其规则就是：谁调用谁实现，而中间层只管转发，如果匹配不上，那是使用方的责任。

搜索代码可以找到其中的例子：

class SPaperExtractSpritesViewport : public SPaperEditorViewport
{
    void Construct(const FArguments& InArgs, UTexture2D* Texture, const TArray<FPaperExtractedSprite>& ExtractedSprites, const class UPaperExtractSpritesSettings* Settings, class SPaperExtractSpritesDialog* InDialog);
    ...
}

TSharedRef<SPaperExtractSpritesViewport> Viewport = SNew(SPaperExtractSpritesViewport, SourceTexture, ExtractedSprites, ExtractSpriteSettings, this);

只有自己先实现了相应参数版本的Construct，才能在SNew中传递相应的实参来构造。

二是关于SWidget上的SWidgetConstruct和Construct的关系。

这个<<=重载里的代码正是先后调了俩：首先是->SWidgetConstruct，然后通过转发又调了->Construct

SWidgetConstruct里面并没有什么东西，直接就调了Construct，然而此Construct并非上面说的与SNew参数匹配的那版，而仅仅是一个与SWidgetConstruct签名完全相同的壳，其中的内容也非常简单，只是把参数保存到相应成员变量里。

而真正的SNew对应版Construct，才是各Widget子类真正做初始化的地方

挖了这么多，就是一个小小SNew的实现。。还有更多的Slate Trick等待发掘。。