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剖析iOS開發(fā)中Cocos2d-x的內(nèi)存管理相關(guān)操作

更新時間：2015年10月22日 10:27:25 作者：doctorhsly的專欄

這篇文章主要介紹了剖析iOS開發(fā)中Cocos2d-x的內(nèi)存管理相關(guān)操作,Cocos2d-x是開發(fā)游戲的利器,需要的朋友可以參考下

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，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，計算內(nèi)存時，只計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。

復制代碼代碼如下:

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

復制代碼代碼如下:

addChild(pSprite);

這時，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

復制代碼代碼如下:

CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache()->addSpriteFramesWithFile("b.plist");

此時內(nèi)存增加16M （汗）

復制代碼代碼如下:

CCSprite *pSpriteFrame = CCSprite::spriteWithSpriteFrameName("b1.png");

b.png 大小為32*32 ，想著也就是增加一點點內(nèi)存，可實際情況是增加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.

復制代碼代碼如下:

CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeAllTextures(); 釋放到目前為止所有加載的圖片

CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeUnusedTextures(); 將引用計數(shù)為1的圖片釋放掉CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeTexture(); 單獨釋放某個圖片

CCSpriteFrameCache 與 CCTextureCache 釋放的方法差不多。

值得注意的是釋放的時機，一般在切換場景的時候釋放資源，如果從A場景切換到B場景，調(diào)用的函數(shù)順序為B::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，很可能會因為內(nèi)存吃緊而崩潰。

有時強制釋放全部資源時，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類似的引用計數(shù)器方法，相關(guān)接口放置在CCObject類中。

2.引用計數(shù)器——手動管理內(nèi)存
CCObject的及其子類的對象在創(chuàng)建時，引用計數(shù)自動設置為1。之后每次調(diào)用retain，引用計數(shù)+1。每次調(diào)用release，引用計數(shù)-1；若引用計數(shù)=0，則直接delete this。
相關(guān)接口如下：

復制代碼代碼如下:

//引用次數(shù)+1 

virtual void CCObject::retain(void); 

//引用次數(shù)-1；若引用計數(shù)器=0，則delete this； 

virtual void CCObject::release(void); 

//helper方法，快速判斷當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）誰負責release。
例子：

復制代碼代碼如下:

CCObject *obj=new CCObject; 

... 

obj->release(); 

retain是在指針傳遞和賦值時使用的，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，誰負責release。
例子：

復制代碼代碼如下:

obj->retain();
...
obj->release();

原則3：傳遞賦值時，需要先retain形參，后release原指針，最后賦值。（注意，因為這里沒有使用自賦值檢查，所以這組順序不能錯。）
例子：

復制代碼代碼如下:

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：

復制代碼代碼如下:

CCObject* CCObject::autorelease(void);

例子：

復制代碼代碼如下:

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)點管理

cocos2d-x使用節(jié)點組成一棵樹，渲染的時候要遍歷這棵樹。CCNode是所有節(jié)點類的父類，他內(nèi)部使用了一個CCArray對象管理他的所有子節(jié)點，當對象被添加為子節(jié)點時，實際上是被添加到CCArray對象中，同時會調(diào)用這個對象的retain方法。同理，從CCArray中移除時，也會調(diào)用release方法。

相關(guān)接口：

復制代碼代碼如下:

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，系統(tǒng)會遍歷整棵樹的節(jié)點，進行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：

復制代碼代碼如下:

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)部實現(xiàn)了：內(nèi)存分配、初始化、設置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機制類

cocos2d-x中存在一些cache類，這些都是單例類的管理器。

復制代碼代碼如下:

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，我們可以保存預加載的一些資源，在方便的時候調(diào)用它，去綁定給一些對象。注意，這些cache在場景切換時，不會自動刪除，需要手動調(diào)用purgeXXXX方法，進行清理。

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