IOS 内存优化和调试技巧

基础部分

　　1： 图片内存大小小结

　　a: 图片：是占用内存的大户，尤其是手机游戏图片资源众多。对图片资源在内存中占用量的计算成为J2ME游戏开发者的经常性工作，CoCoMo来解释一下如何计算图片在内存中的占用量：内存占用量=宽*高*像素字节数，其中像素字节数因机型而异。

　　例如一张64*64的图片在7210上的内存占用量=64*64*1.5=6144(字节)=6K、在S60上的内存占用量=64*64*2=8192 (字节)=8K。像素字节数因机型而异，例如 7210是4096色机型，也就是说用12位来表示一个像素，所以乘上1.5，而S60是65536色的机型，用16位来表示一个像素，所以乘上2。

　　b:Xcode中使用instruments 查看图片内存的问题

　　如果使用的是模拟器那么默认是小屏幕的，所以最大图片是1024 *1024 * 4 = 4 M (1024 是图片的宽高， 4表示的是图片的存储类型为4字节的。也就是 RGBA8888)

　　如果你加载了图片那么就是使用了4M的内存。如果你需要渲染那么还需要4M的内存。

　　加载一般都是 **load (NSString *)filename ，

　　渲染一般都是 Node addChild (Node)

　　2: 引用计数问题

　　引用计数增加的情况 ： a: alloc 对象会使得对象引用数 +1

　　b：调用retain (具体细说一些实例如下)

　　->比如你是cocos2d用户的会看到 addchild 会使子节点的引用计数+1

　　->CCArray 的addObject 也会使元素的引用计数+1

　　总结一下就是： 凡是添加到结合中的元素或者子节点不需要再去retain ，只需要在建立的时候调用release

　　减少的情况 ： 调用release 使引用计数 -1(具体细说一些实例如下)

　　-> 集合调用remove/removeChildByTag 等等变形的

　　-> 创建的时候调用autorelease 。注意：如果你的对象是局部对象，而且创建的时候使用的是autorelease，

　　那么在离开方法的时候如果你没有retain 那么这个对象将被dealloc(引用计数-1了)

　　官网的介绍：

　　•

　　You own any object you create by allocating memory for it or copying it.

　　Related methods:alloc,allocWithZone:,copy,copyWithZone:,mutableCopy,mutableCopyWithZone:

　　If you are not the creator of an object, but want to ensure it stays in memory for you to use, you can express an ownership interest in it.

　　Related method:retain

　　If you own an object, either by creating it or expressing an ownership interest, you are responsible for releasing it when you no longer need it.

　　Related methods:release,autorelease

　　Conversely, if you are not the creator of an object and have not expressed an ownership interest, you mustnotrelease it.

　　3 ：参考文档

　　一，IOS与图片内存

　　在IOS上，图片会被自动缩放到2的N次方大小。比如一张1024*1025的图片，占用的内存与一张1024*2048的图片是一致的。图片占用内存大小的计算的公式是;长*宽*4。这样一张512*512占用的内存就是 512*512*4 = 1M。其他尺寸以此类推。(ps:IOS上支持的最大尺寸为2048*2048)。

　　，cocos2d-x的图片缓存

　　Cocos2d-x 在构造一个精灵的时候会使用spriteWithFile或者spriteWithSpriteFrameName等无论用哪种方式，cocos2d-x都会将这张图片加载到缓存中。如果是第一次加载这个图片，那就会先将这张图片加载到缓存，然后从缓存读取。如果缓存中已经存在，则直接从缓存中提取，免除了加载过程。

　　图片的缓存主要由以下两个类来处理：CCSpriteFrameCache， CCTextureCache

　　CCSpriteFrameCache加载的是一张拼接过的大图，每一个小图只是大图中的一个区域，这些区域信息都在plist文件中保存。用的时候只需要根据小图的名称就可以加载到这个区域。

　　CCTextureCache 是普通的图片缓存，我们所有直接加载的图片都会默认放到这个缓存中，以提高调用效率。

　　因此，每次加载一张图片，或者通过plist加载一张拼接图时，都会将整张图片加载到内存中。如果不去释放，那就会一直占用着。

　　三，渲染内存。

　　不要以为，计算内存时，只计算加载到缓存中的内存就可以了。以一张1024*1024的图片为例。

　　CCSprite *pSprite = CCSprite::spriteWithFile("a.png");

　　调用上边这行代码以后，可以在LEAKS工具中看到，增加了大约4M的内存。然后接着调用

　　addChild(pSprite);

　　这时，内存又增加了4M。也就是，一张图片，如果需要渲染的话，那它所占用的内存将要X2。

　　再看看通过plist加载的图片，比如这张大图尺寸为2048*2048。想要加载其中的一张32*32的小图片

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

　　此时内存增加16M (汗)

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

　　b.png 大小为32*32，想着也就是增加一点点内存，可实际情况是增加16M内存。也就是只要渲染了其中的一部分，那么整张图片都要一起被加载。

　　但是情况不是那么的糟糕，这些已经渲染的图片，如果再次加载的话，内存是不会再继续升高的，比如又增加了100个b.plist的另一个区域，图片内存还是共增加16+16 = 32M，而不会继续上升。

　　四，缓存释放

　　如果游戏有很多场景，在切换场景的时候可以把前一个场景的内存全部释放，防止总内存过高.

　　CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeAllTextures();释放到目前为止所有加载的图片

　　CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeUnusedTextures();将引用计数为1的图片释放掉CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeTexture();单独释放某个图片

　　CCSpriteFrameCache与 CCTextureCache 释放的方法差不多。

　　值得注意的是释放的时机，一般在切换场景的时候释放资源，如果从A场景切换到B场景，调用的函数顺序为B::init()---->A::exit()---->B::onEnter()可如果使用了切换效果，比如CTransitionJumpZoom::transitionWithDuration这样的函数，则函数的调用顺序变为B::init()---->B::onEnter()---->A::exit()而且第二种方式会有一瞬间将两个场景的资源叠加在一起，如果不采取过度，很可能会因为内存吃紧而崩溃。

　　有时强制释放全部资源时，会使某个正在执行的动画失去引用而弹出异常，可以调用CCActionManager::sharedManager()->removeAllActions();来解决。

　　五，内存优化

　　优化的心得就是尽量去拼接图片，使图片边长尽可能的保持2的N次方并且装的很满。但要注意，有逻辑关系的图片尽量打包在一张大图里，另外一点就是打包的时候要考虑到层的分布。因为为了渲染效率可能会用到CCSpriteBatchNode;同一个BatchNode里的图片都是位于一个层级的，因此必须根据各个图片的层级关系，打包到不同的plist里。有时内存和效率不可以兼得，只能尽量平衡了。

　　六，其他

　　最后附一个各代IOS设备的内存限制情况

　　设备 建议内存 最大内存

　　iPad2/iPhone4s/iphone4 170-180mb 512mb

　　iPad/iPod touch3,4/iphone3gs 40-80mb 256mb

　　iPod touch1,2/iPhone3g/iPhone1 25mb 128mb

　　上述建议内存只是一些人自己测试的结果，可用的RAM不大于最大内存的一半，如果程序超过最大内存的一半，则可能会挂掉。

　　另外在LEAKS里查看模拟器中和真机总的内存，会有较大出入。在模拟器中的结果与实际更接近一些。

　　七， 泄漏的情况

　　我所碰到的主要内存泄露的方式：

　　1、最常见的就是，申请了引用，然后最后忘记释放。具体么就是，使用OC的 alloc, retain, copy, new， C的malloc, realloc， C++的new等，然后没有对应的release, free, delete。这是单向泄露。

　　2、retain cycle，对于OC这种使用计数的方式，可能会存在retain cycle。两个条件，一、就是A中retain了B，B又retain了A，各自给对方计数增加，这个环可以变为很多层，就是A->B, B->C, C->D, .... Z->A，当然假如中间层越多，检测难度就越大。二、计数减少的操作是在dealloc中，而dealloc被调用则需要计数为0。 这两个条件相加，导致计数锁定，内存泄露。

　　实战演练

　　如何查找内存泄漏 ?

　　一：对工具的使用来查找

　　1、首先使用分析编译，Analyze build，查看归类当中的memory警告。

　　这个一般能发现局部变量中忘记release，或者被中途打断release的。

　　2、然后就是直接使用Instruments中的leak监测。

　　申请了内存，然后已经没有指向这块内存的指针存在，可以认为是leak了。这个检测一般是检测这个状态。

　　3、通过Instruments中allocation的mark heap。

　　进行不断的重复操作，在每次场景结束后，标记内存。假如操作场景没有泄露，内存增加应该是0。这个检测是检测标记点之间有哪些对象增加。另外，需要多mark几次才会准确，不要mark两次看到有内存增加就去找问题。

　　Instruments中都是可以看到其中存在什么对象，调用历史，调用堆栈。这时候大致确定在那个类当中的那个对象泄露了。

　　二 ，重载法。

　　虽然知道了哪个类泄露了，但是有时候并不知道具体是那边的计数出现问题。我自己的方法是，假如是自己编写的类，那就重载retain和release方法，然后加断点。以此来监测是什么地方retain了这个对象，却没有对应释放。

　　如何修改内存泄漏呢 ?

　　1、缺啥补啥。缺release的，就补release，缺free的就加个free。

　　2、合理使用autorelease。对于返回给上层使用的;或者alloc对象到release中间有return等打断操作的。建议使用autorelease。

　　3、合理使用assign。retain cycle，本质就是多余的双向retain。打个比方就是应该确定哪个对象是根，哪一个是枝叶，枝叶不用去管理根，只需要知道根在那边就可以了。所以把那些纯粹是定位用的变量，属性都改成assign方式，例如delegate。

　　PS：

　　假如对于Instruments的使用不是很清楚，可以看这个视频 https://developer.apple.com/videos/wwdc/2010/?id=311

　　游戏中我遇到的一个非常难查的泄漏这里贡献出来 :

　　对于cocos2d的用户如果使用了CCMenu ，而且也重写了CCScene中的onExsit 函数来检测离开场景的时候的一些变化。但是忘了去调用super onExsit

　　这时候CCMenu自己注册了一个事件delegate 就无法释放导致CCMenu一直无法释放。当加载到了其他场景的时候事件总会不对。就是因为这个导致的

　　解决办法自然是调用super onExsit 。因为在这里他释放了delegate