Cocos2d-x 内存管理

桃扇骨 2022-06-10 07:10 334阅读 0赞

最近很少用cocos2d-x，很少更新这个栏目的博客了，前些天写了关于cocos2d-x的一个内存管理的控件，涉及到内存管理的很多底层的东西，感觉还是有必要和大家分享一下的。

一、**内存管理机制**

Cocos2d-x是一套基于C++的引擎，C++的内存机制，如果采用new关键字声明一个对象而没有手动delete掉，那么申请的内存就不会被回收，进而造成内存泄露。cocos2d-x是采用引用计数的方式管理内存，基本的原则就是当构造一个对象时，引用计数为1，每次进行retain操作的时候，引用计数加1，每次进行release操作的时候，引用计数减1，当一个对象的引用计数为0时，就将这个对象delete掉，详细的机制可以看CCObject的源码。
    那么当你在cocos2d-x中new一个对象，引擎又是怎么帮你管理的呢？Cocos2d-x自身的自动内存管理机制其实是不推荐使用的，因为在游戏开发的过程中会出现很多的引用计数问题，它的大概的管理流程是这样的，当你create一个对象时，就会自动对这个对象进行一次autorelease的操作，这个autorelease做了很多的事，简单地说就是，执行了autorelease的对象就表明这个对象处于自动管理的状态，会在内存管理池CCPoolManager中添加这个对象，并且在自动释放内存池CCAutoreleasePool的堆栈中申请一块内存池放入这个对象。之后在不需要用的时候引擎会自动delete掉它，引擎是用单一的线程来进行场景的绘制，通过不断调用mainLoop这个函数，这个函数除了进行场景的绘制，也会调用CCPoolManger函数的pop方法对自动管理的对象进行释放操作，pop方法会对CCAutoreleasePool堆栈栈顶的内存池进行操作，将池内的对象标记为非自动管理状态，并进行一次release操作，清除引用计数为1的对象，然后取出前一个入栈的内存池等待下一轮的释放。那么这种机制有时就会出现错误，如果我们没有进行retain操作，new出来的对象可能在下一帧就已经release掉了，出现空指针的错误，而如果我们自己进行手动的retain操作的话，一次的clear操作只能将引用计数减1，无法delete掉对象，又会造成内存泄露，所以很不推荐使用自带的自动内存管理。cocos2d-x中存在大量的静态工厂方法，这些方法全都对this指针调用了autorelease方法，通过静态工厂来生成对象可以简化代码。有兴趣的同学可以自己写一个内存管理的控件哦！难度不大就看效率咯！

二、**图片的缓存和加载方式**

在IOS上，所有的图片都会自动缩放到2的N次方，这就意味着一张1024*1025大小的图片和1024*2048的图片占用的内存是一样的，而图片占用的内存可以由公式：长*宽*4来计算得到，所以一张1024*1024的图片占用的内存大小是1024*1024*4，也就是4M，IOS上最大支持的图片尺寸是2048*2048。
    	在cocos2d-x中进行图片加载时，如果是第一次加载图片就要把图片加载到缓存，然后从缓存中加载图片，如果缓存中已经有了，就直接从缓存中加载。
    图片的缓存有两种类型，一种是CCTextureCache，另一种是CCSpriteFrameCache。
    	第一种是普通的图片加载缓存，一般直接加载的图片都会放到这个缓存里面，这是一个会经常要用到的缓存，所以又必要熟悉它的一些函数，要知道这个缓存如果不手动释放，它是会一直占用内存的，它有很多函数接口，都是为了方便进行内存管理的，例如removeAllTextures()（清空所有的缓存），removeUnusedTextures()（清除没用的缓存），dumpCachedTextureInfo()（输出缓存的信息）等等。我自己针对这个Cache的管理写了一个类，不过感觉在很大数据量的时候效率可能会比较低，还有待改进。
    	那么这两种加载方式对内存有什么具体的影响呢？
    	首先为了方便我们得到内存的具体信息，我们要使用检测内存泄露的工具，我用的是VLD，具体的使用方法我在另一篇博文中有分享。
    	以加载一张1024*1024的图片为例。
    	如果使用CCSprite *pSprite = CCSprite::SpriteWithFile("background.png");可以看到内存增加了4M左右的大小，如果对这张图片进行渲染的话，例如使用addchild(pSprite);，内存又会增加4M，所以一张图片的加载实际上占用了2倍的内存。
    	如果使用CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache->addSpriteFramesWithFile("p.plist");，假设大图的大小为2048*2048，那么内存直接增加了16M，此时想要加载大图中的一张小图，内存又会增加16M，不过以后再使用大图中的图片就不会增加内存了。

三、**常见的内存管理的方法：**

1.在适当的时候释放内存：有效地释放无用的内存是常见的缓解内存压力的手段，比如在场景切换的时候将前一个场景的内存全部释放掉，不过需要注意的是常见切换的时机，一般情况下要确保你切换到下一场景之前要将该场景初始化，有时强制释放某些资源会导致正在执行的动画失去引用而出现异常，这时可以通过调用CCActionManager::sharedManager->removeAllActions();释放动画。
    	2.使用纹理贴图集的方法，尽量拼接图片，使得图片的边长保持在2的N次方，同时最好将有一点逻辑关系的图片打包在一张大图里，从而能够有效的节约内存。
    	3.使用CCSpriteBatchNode来减少相同图片的渲染操作。