菜鸟学习Cocos2d-x 3.x——内存管理
菜鸟学习Cocos2d-x 3.x——内存管理
亘古不变的东西
到现在,内存已经非常便宜,但是也不是可以无限大的让你去使用,特别是在移动端,那么点内存,那么多 APP要抢着用,搞不好,你占的内存太多了,系统直接干掉你的APP,所以说了,我们又要老生常谈了——内存管理。总结COM开发的时候,分析过COM的 内存管理模式;总结Lua的时候,也分析了Lua的内存回收机制;前几天,还专门写了C++中的智能指针在内存使用方面的应用;可见,内存管理无论是语言 层面,还是类库层面,都有严格的标准和实施,对于Cocos2d-x来说,也是如此。那么在Cocos2d-x中,它是如何进行内存管理的呢?这篇文章, 我就来总结一下关于Cocos2d-x的内存管理方面的知识。让你轻松度过面试官的五指关(面试Cocos2d-x时,100%会问到的问题啊,上点心 吧)。
初窥Cocos2d-x内存管理
对于探究内存管理这种比较抽象的东西,最简单的方法就是通过代码来研究,首先通过创建一个简单的场景来看看Cocos2d-x在完成创建一个对象的时候,它都干了些什么。
创建一个Scene:
auto scene = Scene::create();
函数create
是一个静态函数,看看create
函数的源码:
Scene *Scene::create()
{
Scene *ret = new Scene();
if (ret && ret->init())
{
ret->autorelease();
return ret;
}
else
{
CC_SAFE_DELETE(ret);
return nullptr;
}
}
现在就涉及到了Cocos2d-x的内存管理相关的知识了。在Cocos2d-x中,关于对象的创建与初始化都是使用的new和init
函数搭配的方式,这种方式叫做二段式创建,由于C++中,构造函数没有返回值,无法通过构造函数确定初始化的成功与失败,所以在Cocos2d-x中就大行其道的使用了这种二段式创建的方式,用起来还不错,以后在自己的项目中,也可以采用。
由于这种方式在Cocos2d-x中经常被使用,所以触控那帮家伙就搞了个宏:CREATE_FUNC
。如果想让我们的类也使用这种二段式创建的方式,只需要在我们的类中加入以下代码:
CREATE_FUNC(classname);
同时,需要定义一个init函数,这就OK了。我们来看看这个宏:
#define CREATE_FUNC(__TYPE__) \
static __TYPE__* create() \
{ \
__TYPE__ *pRet = new __TYPE__(); \
if (pRet && pRet->init()) \
{ \
pRet->autorelease(); \
return pRet; \
} \
else \
{ \
delete pRet; \
pRet = NULL; \
return NULL; \
} \
}
话说这些东西也都是基础的C++知识,没有多少需要说的了,当你看到代码中的ret->autorelease()
,一脸茫然,是的,你已经看到了Cocos2d-x的内存管理的触角了。
ret->autorelease()
是什么?当我使用create函数创建了场景以后,我并没有去delete,这也没有问题。问题就发生在这个autorelease
的使用上。序幕说完了,让我们真正的开始Cocos2d-x的内存管理吧。
在Cocos2d-x中,关于内存管理的类有:
- Ref类;
- AutoreleasePool类;
- PoolManager类。
Ref类几乎是Cocos2d-x中所有类的父类,它是Cocos2d-x中内存管理的最重要的一环;上面说的autorelease
函数就Ref类的成员函数,Cocos2d-x中所有继承自Ref的类,都可以使用Cocos2d-x的内存管理。
AutoreleasePool类用来管理自动释放对象。
PoolManager用来管理所有的AutoreleasePool,这个类是使用单例模式实现的。
下面就通过对上述三个类的源码进行分析,看看Cocos2d-x到底是如何进行内存管理的。
Ref类
先来看看Ref类的定义,以下是Ref类的头文件定义:
class CC_DLL Ref
{
public:
/**
* 获取对象的所有权
* 增加对象的引用计数
*/
void retain();
/**
* 立即释放对象的所有权
* 同时会减少对象的引用计数,当引用计数达到0时,直接销毁这个对象
*/
void release();
/**
* 自动释放对象的所有权
* 将对象添加到自动释放池
* 当在下一帧开始前,当前的自动释放池会被回收掉,并且对自动释放池中的所有对象
* 执行一次release操作,当对象的引用计数为0时,对象会被释放掉。
*/
Ref* autorelease();
/**
* 获得对象的当前引用计数
* 当创建对象的时候,引用计数为1
*/
unsigned int getReferenceCount() const;
};
对于release
函数的实现,这里需要特别总结一下,先看看它的实现:
void Ref::release()
{
CCASSERT(_referenceCount > 0, "reference count should greater than 0");
--_referenceCount;
if (_referenceCount == 0)
{
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
auto poolManager = PoolManager::getInstance();
if (!poolManager->getCurrentPool()->isClearing() && poolManager->isObjectInPools(this))
{
// 这里是非常重要的一点,在我们使用Cocos2d-x中经常出错的地方
// 当引用计数为0,同时这个对象还存在于autorelease池中的时候,就会出现一个断言错误
// 可以想到,当这个对象引用计数为0时,就表示需要释放掉,如果它还在autorelease池中,
// 当在autorelease池中再次被释放时,就会出现错误,这种错误是不了解Cocos2d-x内存管理的
// 编程人员经常犯的错误。
//
// 出现这个错误的原因在于new/retain和autorelease/release没有对应使用引起的
CCASSERT(false, "The reference shouldn't be 0 because it is still in autorelease pool.");
}
#endif
delete this;
}
}
上面也说道了,对于new和autorelease需要匹配使用,retain和release也需 要匹配使用,否则就会出现断言错误,或者内存泄露;在非Debug模式下,就可能直接闪退了。这就是为什么我们在使用create函数的时候,new成功 以后,就顺便调用了autorelease,将该对象放入到自动释放池中;而当我们再次想获取该对象并使用该对象的时候,需要使用retain再次获得该 对象的所有权,当然了,在使用完成以后,你应该记得调用release去手动完成释放工作,这是你的任务。例如以下代码:
auto obj = Scene::create();
obj->autorelease(); // Error
这是错误的,在create中,在创建成功的情况下,已经将obj对象放到了autorelease pool中了;当你再次放入autorelease pool后,当销毁autorelease pool以后,就会出现两次销毁一个对象的情况,出现程序的crash。再例如以下代码也是错误的:
auto obj = Scene::create();
obj->release(); // Error
当使用create函数创建对象以后,obj没有所有权,当再次调用release时,就会出现错误的对象释放。而正确的做法应该如下:
auto obj = Scene::create(); // 这里retain和release对应,release一个已经被autorelease过的对象(例如通过create函数构造的对象)必须先retain
obj->retain();
obj->release();
这引用计数,又让我想起了COM中的AddRef和Release。
AutoreleasePool类
AutoreleasePool类是Ref类的友元类,先来看看Autorelease类的声明。
class CC_DLL AutoreleasePool
{
public:
/**
* 不能在堆上创建AutoreleasePool对象,只能在栈上创建
* 这就决定过了,当出了对应的作用域,AutoreleasePool对象就会被自动释放,例如RAII技巧实现的
*/
AutoreleasePool();
/**
* 创建一个带有指定名字的autorelease pool对象
* 对于调试来说,这个名字是非常有用的。
*/
AutoreleasePool(const std::string &name);
~AutoreleasePool();
/**
* 向autorelease pool中添加一个ref对象
* 同一个对象可以多次加入同一个自动释放池中(貌似会触发断言错误)
* 当自动释放池被销毁的时候,它会依次调用自动释放池中对象的release()函数
*/
void addObject(Ref *object);
/**
* 清理自动释放池
* 依次调用自动释放池中对象的release()函数
*/
void clear();
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
/**
* 判断当前是否正在执行自动释放池的清理操作
*/
bool isClearing() const { return _isClearing; };
#endif
/**
* 判断自动释放池是否包含指定的Ref对象
*/
bool contains(Ref* object) const;
/**
* 打印autorelease pool中所有的对象
*/
void dump();
private:
/**
* 所有的对象都是使用的std::vector来存放的
*/
std::vector<Ref*> _managedObjectArray;
std::string _name;
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
/**
* The flag for checking whether the pool is doing `clear` operation.
*/
bool _isClearing;
#endif
};
对于AutoreleasePool类来说,它的实现很简单,就是将简单的将对象保存在一个std::vector中,在释放这个AutoreleasePool的时候,对保存在std::vector中的对象依次调用对应的release函数,从而完成对象的自动释放。
PoolManager类
这货又是干什么的?当我们在阅读AutoreleasePool的源码的时候,在它的构造函数中,你会发现如下代码:
AutoreleasePool::AutoreleasePool()
: _name("")
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
, _isClearing(false)
#endif
{
_managedObjectArray.reserve(150);
PoolManager::getInstance()->push(this);
}
在AutoreleasePool的析构函数中,又有如下代码:
AutoreleasePool::~AutoreleasePool()
{
CCLOGINFO("deallocing AutoreleasePool: %p", this);
clear();
PoolManager::getInstance()->pop();
}
哦,原来,我们把AutoreleasePool对象又放到了PoolManager里了;原 来,PoolManager类就是用来管理所有的AutoreleasePool的类,也是使用的单例模式来实现的。该PoolManger有一个存放 AutoreleasePool对象指针的stack,该stack是由std::vector实现的。需要注意的是,cocos2d-x的单例类都不是 线程安全的,跟内存管理紧密相关的PoolManager类也不例外,因此在多线程中使用cocos2d-x的接口需要特别注意内存管理的问题。关于更安 全的单例模式,感兴趣的同学可以去阅读这篇《C++设计模式——单例模式》。接下来,我们先看看PoolManager的头文件定义。
class CC_DLL PoolManager
{
public:
/**
* 获得单例
*/
static PoolManager* getInstance();
/**
* 销毁单例
*/
static void destroyInstance();
/**
* 获得当前的autorelease pool,在引擎中,至少会有一个autorelease pool
* 在需要的时候,我们可以创建我们自己的release pool,然后将这个autorelease pool添加到PoolManager中
*/
AutoreleasePool *getCurrentPool() const;
/**
* 判断指定的对象是否在其中的一个autorelease pool中
*/
bool isObjectInPools(Ref* obj) const;
friend class AutoreleasePool;
private:
PoolManager();
~PoolManager();
/**
* 将AutoreleasePool对象添加到PoolManager中
*/
void push(AutoreleasePool *pool);
/**
* 从PoolManager中移除AutoreleasePool对象
*/
void pop();
static PoolManager* s_singleInstance;
/**
* 用来保存所有的AutoreleasePool对象
*/
std::deque<AutoreleasePool*> _releasePoolStack;
AutoreleasePool *_curReleasePool;
};
关于PoolManager中各个函数的实现也是非常简单的,这里不做累述,各位可以去阅读Cocos2d-x的源码。
问题来了
说了这么多,代码也列了这么多,我们create一个对象以后,放到了 AutoreleasePool中去了,最终,在调用AutoreleasePool的clear函数的时候,会对AutoreleasePool管理的 所有对象依次调用release操作。啊哈!貌似哪里不对,我一直都没有说最终谁会调用这个clear函数啊?是的。看下面这段在导演类中的代码,我想你 会明白的。
void DisplayLinkDirector::mainLoop()
{
if (_purgeDirectorInNextLoop)
{
_purgeDirectorInNextLoop = false;
purgeDirector();
}
else if (! _invalid)
{
drawScene();
// release the objects
PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();
}
}
上面的代码说明的事实是:在图像渲染的主循环中,如果当前的图形对象是在当前帧,则调用显示函数,并 调用AutoreleasePool::clear()减少这些对象的引用计数。mainLoop是每一帧都会自动调用的,所以下一帧时这些对象都被当前 的AutoreleasePool对象release了一次。这也是AutoreleasePool「自动」的来由。
总结
好了,总结的差不多了,对于Cocos2d-x中的内存管理总结的差不多了。对于Cocos2d-x 中的内存管理,我个人认为,请时刻关注着这个对象的引用计数,retain和release,new和autorelease需要匹配使用,防止不必要的 错误发生。总结了这么多,还是那句话。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
只有经过实际的使用,在经过代码的洗练,才能更好的去掌握这些。在Cocos2d-x中,很多地方已 经进行了autorelease,或者retain了,我们就不必再次进行这些操作,比如create,再比如在调用addChild方法添加子节点时, 自动调用了retain。对应的通过removeChild,移除子节点时,自动调用了release。这些地方稍微不注意,就可能会让你掉入“坑”中。 努力吧,伙计们。
2014年12月10日 于深圳。
菜鸟学习Cocos2d-x 3.x——内存管理的更多相关文章
- 【Spark-core学习之八】 SparkShuffle & Spark内存管理
[Spark-core学习之八] SparkShuffle & Spark内存管理环境 虚拟机:VMware 10 Linux版本:CentOS-6.5-x86_64 客户端:Xshell4 ...
- iOS 阶段学习第九天笔记(内存管理)
iOS学习(C语言)知识点整理 一.内存管理 1)malloc , 用于申请内存; 结构void *malloc(size_t),需要引用头文件<stdlib.h>:在堆里面申请内存,si ...
- iOS学习08之C语言内存管理
本次主要学习和理解C语言中的内存管理 1.存储区划分 按照地址从高到低的顺序:栈区,堆区,静态区,常量区,代码区 1> 栈区:局部变量的存储区域 局部变量基本都在函数.循环.分支中定义 栈区的内 ...
- Java之美[从菜鸟到高手演变]之JVM内存管理及垃圾回收
很多Java面试的时候,都会问到有关Java垃圾回收的问题,提到垃圾回收肯定要涉及到JVM内存管理机制,Java语言的执行效率一直被C.C++程序员所嘲笑,其实,事实就是这样,Java在执行效率方面确 ...
- 分布式缓存技术memcached学习(三)——memcached内存管理机制
几个重要概念 Slab memcached通过slab机制进行内存的分配和回收,slab是一个内存块,它是memcached一次申请内存的最小单位,.在启动memcached的时候一般会使用参数-m指 ...
- 《objective-c基础教程》学习笔记(十)—— 内存管理
本篇博文,将给大家介绍下再Objective-C中如何使用内存管理.一个程序运行的时候,如果不及时的释放没有用的空间内存.那么,程序会越来越臃肿,内存占用量会不断升高.我们在使用的时候,就会感觉很卡, ...
- libevent源码学习(2):内存管理
目录 内存管理函数 函数声明 event-config.h 函数定义 event_mm_malloc_ event_mm_calloc_ event_mm_strdup_ event_mm_reall ...
- JVM学习笔记(三)------内存管理和垃圾回收【转】
转自:http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5906705 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. JVM内存组成结构 JVM栈 ...
- JVM学习笔记(三)------内存管理和垃圾回收
JVM内存组成结构 JVM栈由堆.栈.本地方法栈.方法区等部分组成,结构图如下所示: 1)堆 所有通过new创建的对象的内存都在堆中分配,其大小可以通过-Xmx和-Xms来控制.堆被划分为新生代和旧生 ...
- OC学习10——内存管理
1.对于面向对象的语言,程序需要不断地创建对象.这些对象都是保存在堆内存中,而我们的指针变量中保存的是这些对象在堆内存中的地址,当该对象使用结束之后,指针变量指向其他对象或者指向nil时,这个对象将称 ...
随机推荐
- bzoj 2039: [2009国家集训队]employ人员雇佣【最小割】
一开始在https://www.cnblogs.com/lokiii/p/10770919.html基础上连(i,j,b[i][j])建了个极丑的图T掉了--把dinic换成isap勉强能卡过 首先因 ...
- Django框架简介,wsgiref 与 jinja2 模块
目录 框架简介 wsgiref模块 jinja2 模块 框架简介 Django是一个web开发框架,用来开发web应用,本质就是, web框架+socket服务端 MVC框架和MTV框架 MVC,全名 ...
- 多次页面跳转后pop回主界面的问题
最近写代码的时候出了点BUG, 查阅资料后终于解决了. 问题原因大概是: 项目中所有的viewController都是继承自一个封装好的viewController. navigationbar, n ...
- windows下写的shell脚本到linux上不能运行
win上是dos模式,需要改成unix模式 方法是: 在linux上vim 打开脚本,然后:set ff=unix
- TYVJ 2032 搜索
P2032 「Poetize9」升降梯上 描述 开启了升降梯的动力之后,探险队员们进入了升降梯运行的那条竖直的隧道,映入眼帘的是一条直通塔顶的轨道.一辆停在轨道底部的电梯.和电梯内一杆控制电梯升降的巨 ...
- python之序列化json模块与pickle模块(待补充)
一.json是所有语言都通用的一种序列化格式 只支持 : 列表,字典字符串,数字,且字典的key必须是字符串 ''' 1. dumps , loads 在内存中做数据转换: dumps : 数据类型 ...
- Azkaban是什么?(一)
不多说,直接上干货! http://www.cnblogs.com/zlslch/category/938837.html Azkaban是什么? Azkaban是一套简单的任务调度服务,整体包括三 ...
- 牛客网Java刷题知识点之Java集合类里面最基本的接口有哪些
不多说,直接上干货! https://www.nowcoder.com/ta/review-java/review?tpId=31&tqId=21086&query=&asc= ...
- vue中的number
今天在vue文档中看到有number这样一个修饰符 觉得挺方便的就尝试了一下下面是代码 <body> <div id="box"> <input ty ...
- Partition(线段树的离线处理)
有一点类似区间K值的求法. 这里有两颗树,一个是自己建的线段树,一个是题目中给定的树.以线段树和树进行区分. 首先离散化一下,以离散化后的结果建线段树,线段树的节点开了2维,一维保存当前以当前节点为权 ...