关于 FVector/FVector4 导出为 class 带来 GC 分配开销的问题

[mybios]

当前在 UnrealCSharp 中，FVector 与 FVector4 导出均为封装 C++ 版本的 class。这样在 C# 调用 C++ 函数返回 FVector 或 FVector4 时，每次都会产生 GC 分配，而不是在栈上分配或通过值传递。此方式在性能敏感场景下，尤其频繁调用时，会引入额外的 GC 压力及性能损耗。

例如，在 Actor 类中 GetActorLocation 函数的返回值就是 FVector。当在每帧（如 Tick 中）频繁调用该函数获取 Actor 位置时，由于 FVector 是以 class 方式封装，必然导致频繁的 GC alloc 操作，影响整体性能。

建议：

1. 允许用户根据项目实际需求，在使用 C# 接口时选择使用值类型（struct）或引用类型（class）的方式：
     • 通过提供配置选项或编译开关，让用户在不同场景下选择最合适的数据类型封装方式；
     • 对于对 GC 分配较为敏感的项目，可优先选用值类型（struct）来降低 GC 压力。

2. 将部分逻辑代码（包括 FVector、FVector4 的相关实现）在纯 C# 层面实现：
     • 可以通过纯 C# 实现一份 FVector/FVector4 版本，供需避免 GC alloc 的场景下使用，例如 UnrealSharp 就采用了纯 C# 的 struct 实现；
     • 在 C# 层封装时，将这部分数据类型实现独立出来，并允许用户根据需要选择调用对应的 C++ 或 C# 版本，达到平衡兼容和性能要求的目的。

感谢开发者们的努力与付出，期待后续版本的优化改进！

[mybios]

下面提供一个完整的用例，展示如何使用 mono_add_internal_call 将 C++ 函数绑定至 C# 内部调用，实现直接返回一个 blittable 的 FVector 值。

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// C++ 代码

// 假设 FVector 在 C++ 中定义如下，必须与 C# 中的内存布局保持一致
struct FVector
{
    double X;
    double Y;
    double Z;
};

// 这是我们要暴露给 C# 的内部调用函数，返回 FVector 值
extern "C" __declspec(dllexport) FVector Internal_GetActorLocation(void* actorPtr)
{
    // 示例中忽略 actorPtr，实际项目中可根据 actorPtr 查找 AActor* 对象
    FVector location;
    location.X = 100.0;
    location.Y = 200.0;
    location.Z = 300.0;
    return location;
}

// 在初始化代码中注册 internal call
// 请确保在 Mono 域初始化后调用该函数
void RegisterInternalCalls()
{
    // 假设 C# 层中定义的函数全名为 "MyGame.UEMonoBridge::GetActorLocation"
    mono_add_internal_call("MyGame.UEMonoBridge::GetActorLocation", (const void*)Internal_GetActorLocation);
}

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// C# 代码

// C# 中定义的 FVector 与 C++ 定义必须内存兼容
using System;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace MyGame
{
    [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
    public struct FVector
    {
        public double X;
        public double Y;
        public double Z;

        public FVector(double x, double y, double z)
        {
            X = x;
            Y = y;
            Z = z;
        }
    }

    public static class UEMonoBridge
    {
        // 使用 InternalCall 特性告诉 Mono，此方法将在 native 内部调用中实现
        [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
        public static extern FVector GetActorLocation(IntPtr actorPtr);
    }
}

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【运行流程说明】

1. 当 Mono 初始化完成后（例如在引擎初始化过程中），调用 RegisterInternalCalls() 注册 C++ 内部调用函数 Internal_GetActorLocation 到 C# 执行环境中，并将其绑定到 "MyGame.UEMonoBridge::GetActorLocation"。

2. 在 C# 脚本中调用 UEMonoBridge.GetActorLocation(actorPtr) 时，Mono 运行时会转而调用 C++ 端的 Internal_GetActorLocation 函数。

3. C++ 函数返回一个 FVector 值（blittable），Mono 运行时将返回值复制到托管栈上，供 C# 脚本直接使用，无需额外的 GC 分配或装箱操作。

通过这种方式，实现了从 C++ 到 C# 的内联调用，并直接返回匹配 C# 定义的 blittable 结构体 FVector，从而尽可能提高性能。