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Unreal 输入系统解析

前言

输入系统，输入某个键，响应到GamePlay层做对应的事。例如点击鼠标，前进还是开枪之类，是如何响应的。这里只说应用层逻辑，硬件层逻辑不讲述。

详解

1.问题来源

先看下面一个例子：跳跃的事件响应堆栈

从上述堆栈我们不难发现，疑惑点主要集中于 APlayerController::ProcessPlayerInput 和 UPlayerInput::ProcessInputStack.
(APlayerController::PlayerTick之前的堆栈可以忽略)

2.简要分析

先查看 APlayerController::ProcessPlayerInput 源码

void APlayerController::ProcessPlayerInput(const float DeltaTime, const bool bGamePaused)
{
	static TArray<UInputComponent*> InputStack;

	// must be called non-recursively and on the game thread
	check(IsInGameThread() && !InputStack.Num());

	// process all input components in the stack, top down
	{
		SCOPE_CYCLE_COUNTER(STAT_PC_BuildInputStack);
		BuildInputStack(InputStack);
	}

	// process the desired components
	{
		SCOPE_CYCLE_COUNTER(STAT_PC_ProcessInputStack);
		PlayerInput->ProcessInputStack(InputStack, DeltaTime, bGamePaused);
	}

	InputStack.Reset();
}

查看上述BuildInputStack的源码也比较简单，这里不贴了，大概的意思是把当前PlayerPawn的InputComponent组件和当前地图的InputComponent和PlayerController栈上的InputComponent组件。总之，大概意思就是把当前世界的所有打开的InputComponent全部获取。
传入到PlayerInput处理。
也就是说问题，只要弄明白UPlayerInput::ProcessInputStack即可。

3.UPlayerInput::ProcessInputStack 解析

因为源码过大，为了不影响阅读,下方给出的均是伪代码，对于一些次要的的特殊逻辑也抛除了。主要是围绕一个普通按键的逻辑代码。

I.TArray<TPair<FKey, FKeyState*>> KeysWithEvents;

	ConditionalBuildKeyMappings();
	static TArray<FDelegateDispatchDetails> NonAxisDelegates;
	static TArray<FKey> KeysToConsume;
	static TArray<FDelegateDispatchDetails> FoundChords;
	static TArray<TPair<FKey, FKeyState*>> KeysWithEvents;
	static TArray<TSharedPtr<FInputActionBinding>> PotentialActions;

	// copy data from accumulators to the real values
	for (TMap<FKey,FKeyState>::TIterator It(KeyStateMap); It; ++It)
	{
		bool bKeyHasEvents = false;
		FKeyState* const KeyState = &It.Value();
		const FKey& Key = It.Key();

		for (uint8 EventIndex = 0; EventIndex < IE_MAX; ++EventIndex)
		{
			KeyState->EventCounts[EventIndex].Reset();
			Exchange(KeyState->EventCounts[EventIndex], KeyState->EventAccumulator[EventIndex]);

			if (!bKeyHasEvents && KeyState->EventCounts[EventIndex].Num() > 0)
			{
				KeysWithEvents.Emplace(Key, KeyState);
				bKeyHasEvents = true;
			}
		}
	}

从源码最上方查看，ConditionalBuildKeyMappings，这个比较简单，就是检测是否需要把ProjectSetting->Engine->Input中预先绑定的值初始化到PlayerInput.
然后主要是根据KeyStateMap的数据转换成KeysWithEvents。KeyStateMap 即会记录当前局内按下的键位的状态，KeysWithEvents就是当前哪些键需要处理。为什么KeyStateMap不是直接的一个Key的结构，而是Map，因为后面会说到，存在一个键按了，后面的按键是响应还是不响应，出于满足这种需求的原因。

II.核心逻辑

下述伪代码中文是我给出的解释，英文是源码注释。

	int32 StackIndex = InputComponentStack.Num()-1;
	for ( ; StackIndex >= 0; --StackIndex)
	{
		UInputComponent* const IC = InputComponentStack[StackIndex];
		if (IC)
		{
			for (const TPair<FKey,FKeyState*>& KeyWithEvent : KeysWithEvents)
			{
				if (!KeyWithEvent.Value->bConsumed)//被Consume的按键，不会被响应
				{
					FGetActionsBoundToKey::Get(IC, this, KeyWithEvent.Key, PotentialActions);
					//根据Key找出当前InputComponent中所需要响应的事件集合 PotentialActions(就是通过BindAction绑定的那些事件)
				}
			}

			for (const TSharedPtr<FInputActionBinding>& ActionBinding : PotentialActions)
			{
				GetChordsForAction(*ActionBinding.Get(), bGamePaused, FoundChords, KeysToConsume);
				//根据KeyState 检测该键是否是组合键，是否需要按Alt/Ctrl/Shift...,如果达成组合键则返回FoundChords
				//PS:这边代码写的有点烂，写死的组合键判断
			}

			PotentialActions.Reset();

			for (int32 ChordIndex=0; ChordIndex < FoundChords.Num(); ++ChordIndex)
			{
				const FDelegateDispatchDetails& FoundChord = FoundChords[ChordIndex];
				bool bFireDelegate = true;
				// If this is a paired action (implements both pressed and released) then we ensure that only one chord is
				// handling the pairing
				if (FoundChord.SourceAction && FoundChord.SourceAction->IsPaired())
				{
					FActionKeyDetails& KeyDetails = ActionKeyMap.FindChecked(FoundChord.SourceAction->GetActionName());
					if (!KeyDetails.CapturingChord.Key.IsValid() || KeyDetails.CapturingChord == FoundChord.Chord || !IsPressed(KeyDetails.CapturingChord.Key))
					{
						if (FoundChord.SourceAction->KeyEvent == IE_Pressed)
						{
							KeyDetails.CapturingChord = FoundChord.Chord;
						}
						else
						{
							KeyDetails.CapturingChord.Key = EKeys::Invalid;
						}
					}
					else
					{
						bFireDelegate = false;
					}
				}

				if (bFireDelegate && FoundChords[ChordIndex].ActionDelegate.IsBound())
				{
					FoundChords[ChordIndex].FoundIndex = NonAxisDelegates.Num();
					NonAxisDelegates.Add(FoundChords[ChordIndex]);
				}
			}
			//上述这段，就是判断是否是成对出现的事件，如果是成对出现的，只会被添加一条进NonAxisDelegates.
			if (IC->bBlockInput)
			{
				// stop traversing the stack, all input has been consumed by this InputComponent
				--StackIndex;
				KeysToConsume.Reset();
				FoundChords.Reset();
				break;
			}
			//上述这段，是判断是否bBlockInput，如果这个为true，则这个之后的InputComponent都会被吃掉，就是不会执行。
			
			// we do this after finishing the whole component, so we don"t consume a key while there might be more bindings to it
			for (int32 KeyIndex=0; KeyIndex<KeysToConsume.Num(); ++KeyIndex)
			{
				ConsumeKey(KeysToConsume[KeyIndex]);
			}
			//上述这段，最为重要，根据当前InputComponent中的KeysToConsume，对KeyStateMap中的键Consume掉,这样在之后的InputComponent的键，可以被吃掉，不会被执行。
			KeysToConsume.Reset();
			FoundChords.Reset();
		}
	}

总结

一个PlayerInput在Tick中不断执行，这个PlayerInput中存了一个包含当前世界所拥的InputComponent的栈。根据传来的当前响应的键，在这个栈中依次进行计算。根据Consume这个字段来判断之后的InputComonent中的相同的键是否被吃掉。每个InputComponent根据bBlockInput 这个字段来决定之后的InputComponent所有键被吃掉。这个一般应用搭配层级，低于这个层级的InputComponent被吃掉。

如果想实现只在某个UI中响应输入，其他界面，或者PlayerController中的都不响应，可以使用bBlockInput搭配Priority实现。也就是对应UserWidget中的常见的

缺陷

不能自定义组合键。
对同一个Action注册了多个事件，顺序不能自定义。
同一个InputComponent的多个相同的键注册的Action不能被吃掉。
Unreal 中 ListenForInputAction 接口，每个UserWidget生成一个新的InputComponent，而玩家的PlayerController用的是一个InputComponent。有些浪费。

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