剖析iOS開發(fā)中Cocos2d-x的內(nèi)存管理相關(guān)操作
一,IOS與圖片內(nèi)存
在IOS上,圖片會被自動縮放到2的N次方大小。比如一張1024*1025的圖片,占用的內(nèi)存與一張1024*2048的圖片是一致的。圖片占用內(nèi)存大小的計(jì)算的公式是;長*寬*4。這樣一張512*512 占用的內(nèi)存就是 512*512*4 = 1M。其他尺寸以此類推。(ps:IOS上支持的最大尺寸為2048*2048)。
二,cocos2d-x 的圖片緩存
Cocos2d-x 在構(gòu)造一個精靈的時(shí)候會使用spriteWithFile或者spriteWithSpriteFrameName等 無論用哪種方式,cocos2d-x都會將這張圖片加載到緩存中。如果是第一次加載這個圖片,那就會先將這張圖片加載到緩存,然后從緩存讀取。如果緩存中已經(jīng)存在,則直接從緩存中提取,免除了加載過程。
圖片的緩存主要由以下兩個類來處理:CCSpriteFrameCache, CCTextureCache
CCSpriteFrameCache加載的是一張拼接過的大圖,每一個小圖只是大圖中的一個區(qū)域,這些區(qū)域信息都在plist文件中保存。用的時(shí)候只需要根據(jù)小圖的名稱就可以加載到這個區(qū)域。
CCTextureCache 是普通的圖片緩存,我們所有直接加載的圖片都會默認(rèn)放到這個緩存中,以提高調(diào)用效率。
因此,每次加載一張圖片,或者通過plist加載一張拼接圖時(shí),都會將整張圖片加載到內(nèi)存中。如果不去釋放,那就會一直占用著。
三,渲染內(nèi)存
不要以為,計(jì)算內(nèi)存時(shí),只計(jì)算加載到緩存中的內(nèi)存就可以了。以一張1024*1024的圖片為例。
CCSprite *pSprite = CCSprite::spriteWithFile("a.png");
調(diào)用上邊這行代碼以后,可以在LEAKS工具中看到,增加了大約4M的內(nèi)存。然后接著調(diào)用
addChild(pSprite);
這時(shí),內(nèi)存又增加了4M。也就是,一張圖片,如果需要渲染的話,那它所占用的內(nèi)存將要X2。
再看看通過plist加載的圖片,比如這張大圖尺寸為2048*2048。想要加載其中的一張32*32的小圖片
CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache()->addSpriteFramesWithFile("b.plist");
此時(shí)內(nèi)存增加16M (汗)
CCSprite *pSpriteFrame = CCSprite::spriteWithSpriteFrameName("b1.png");
b.png 大小為32*32 ,想著也就是增加一點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)存,可實(shí)際情況是增加16M內(nèi)存。也就是只要渲染了其中的一部分,那么整張圖片都要一起被加載。
但是情況不是那么的糟糕,這些已經(jīng)渲染的圖片,如果再次加載的話,內(nèi)存是不會再繼續(xù)升高的,比如又增加了100個b.plist的另一個區(qū)域,圖片內(nèi)存還是共增加16+16 = 32M,而不會繼續(xù)上升。
四,緩存釋放
如果游戲有很多場景,在切換場景的時(shí)候可以把前一個場景的內(nèi)存全部釋放,防止總內(nèi)存過高.
CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeAllTextures(); 釋放到目前為止所有加載的圖片
CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeUnusedTextures(); 將引用計(jì)數(shù)為1的圖片釋放掉CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeTexture(); 單獨(dú)釋放某個圖片
CCSpriteFrameCache 與 CCTextureCache 釋放的方法差不多。
值得注意的是釋放的時(shí)機(jī),一般在切換場景的時(shí)候釋放資源,如果從A場景切換到B場景,調(diào)用的函數(shù)順序?yàn)锽::init()---->A::exit()---->B::onEnter() 可如果使用了切換效果,比如CTransitionJumpZoom::transitionWithDuration這樣的函數(shù),則函數(shù)的調(diào)用順序變?yōu)锽::init()---->B::onEnter()---->A::exit() 而且第二種方式會有一瞬間將兩個場景的資源疊加在一起,如果不采取過度,很可能會因?yàn)閮?nèi)存吃緊而崩潰。
有時(shí)強(qiáng)制釋放全部資源時(shí),會使某個正在執(zhí)行的動畫失去引用而彈出異常,可以調(diào)用CCActionManager::sharedManager()->removeAllActions();來解決。
五、內(nèi)存管理
1.概述
cocos2d-x最初移植自cocos2d的objective C版本。因此,在內(nèi)存管理上,使用了和NSObject類似的引用計(jì)數(shù)器方法,相關(guān)接口放置在CCObject類中。
2.引用計(jì)數(shù)器——手動管理內(nèi)存
CCObject的及其子類的對象在創(chuàng)建時(shí),引用計(jì)數(shù)自動設(shè)置為1。之后每次調(diào)用retain,引用計(jì)數(shù)+1。每次調(diào)用release,引用計(jì)數(shù)-1;若引用計(jì)數(shù)=0,則直接delete this。
相關(guān)接口如下:
//引用次數(shù)+1
virtual void CCObject::retain(void);
//引用次數(shù)-1;若引用計(jì)數(shù)器=0,則delete this;
virtual void CCObject::release(void);
//helper方法,快速判斷當(dāng)前對象只有唯一引用
bool CCObject::isSingleRefrence(void);
//返回引用次數(shù)
unsigned int CCObject::retainCount(void);
原則1:誰生成(new、copy)誰負(fù)責(zé)release。
例子:
CCObject *obj=new CCObject;
...
obj->release();
retain是在指針傳遞和賦值時(shí)使用的,他的含義是表示擁有。這經(jīng)常用在指針賦值上。
原則2:誰retain,誰負(fù)責(zé)release。
例子:
obj->retain();
...
obj->release();
原則3:傳遞賦值時(shí),需要先retain形參,后release原指針,最后賦值。(注意,因?yàn)檫@里沒有使用自賦值檢查,所以這組順序不能錯。)
例子:
void CCNode::setGrid(CCGridBase* pGrid)
{
CC_SAFE_RETAIN(pGrid);
CC_SAFE_RELEASE(m_pGrid);
m_pGrid = pGrid;
}
3.自動釋放池——自動管理內(nèi)存
原則4:對于使用autorelease的對象,不必管它,每幀結(jié)束后會自動釋放。
相關(guān)接口:
CCObject* CCObject::autorelease(void);
例子:
CCObject *obj=new CCOjbect;
obj->autorelease();
...
完全手動管理內(nèi)存,很繁瑣,cocos2d-x提供了自動釋放池CCPoolManager。將對象置于自動釋放池中,每幀繪制結(jié)束,就自動release池中的對象。
4.CCNode節(jié)點(diǎn)管理
cocos2d-x使用節(jié)點(diǎn)組成一棵樹,渲染的時(shí)候要遍歷這棵樹。CCNode是所有節(jié)點(diǎn)類的父類,他內(nèi)部使用了一個CCArray對象管理他的所有子節(jié)點(diǎn),當(dāng)對象被添加為子節(jié)點(diǎn)時(shí),實(shí)際上是被添加到CCArray對象中,同時(shí)會調(diào)用這個對象的retain方法。同理,從CCArray中移除時(shí),也會調(diào)用release方法。
相關(guān)接口:
virtual void addChild(CCNode * child);
virtual void addChild(CCNode * child, int zOrder);
virtual void addChild(CCNode * child, int zOrder, int tag);
virtual void removeChild(CCNode* child, bool cleanup);
void removeChildByTag(int tag, bool cleanup);
virtual void removeAllChildrenWithCleanup(bool cleanup);
在切換場景時(shí),系統(tǒng)會遍歷整棵樹的節(jié)點(diǎn),進(jìn)行release。
5.靜態(tài)工廠
cocos2d-x中存在大量的靜態(tài)工廠方法,這些方法中,全都對this指針調(diào)用了autorelease函數(shù)。如CCSprite中的這些方法:
static CCSprite* spriteWithTexture(CCTexture2D *pTexture);
static CCSprite* spriteWithTexture(CCTexture2D *pTexture, const CCRect& rect);
static CCSprite* spriteWithTexture(CCTexture2D *pTexture, const CCRect& rect, const CCPoint& offset);
static CCSprite* spriteWithSpriteFrame(CCSpriteFrame *pSpriteFrame);
static CCSprite* spriteWithSpriteFrameName(const char *pszSpriteFrameName);
static CCSprite* spriteWithFile(const char *pszFileName);
static CCSprite* spriteWithFile(const char *pszFileName, const CCRect& rect);
static CCSprite* spriteWithBatchNode(CCSpriteBatchNode *batchNode, const CCRect& rect);
這些方法內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了:內(nèi)存分配、初始化、設(shè)置autorelease。用靜態(tài)工廠來生成對象,可以簡化代碼,是官方建議的方法。
6.cache機(jī)制類
cocos2d-x中存在一些cache類,這些都是單例類的管理器。
CCAnimationCache
CCSpriteFrameCache
CCTextureCache
這些cache內(nèi)部也使用了ratain和release方法,防止這些資源被釋放掉。
使用這些cache,我們可以保存預(yù)加載的一些資源,在方便的時(shí)候調(diào)用它,去綁定給一些對象。注意,這些cache在場景切換時(shí),不會自動刪除,需要手動調(diào)用purgeXXXX方法,進(jìn)行清理。
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