cocos2d-x内存管理机制解析

前言：c++内存机制，采用new关键字实例化的对象，必须在不使用的时候手动delete掉，否则new的时候开辟的内存就不能被回收，造成内存泄露。

我们来举个例子说明一下：





运行 结果，vld工具提示了存在内存泄露：





当加上delete操作后：





下面步入正题：

1、cocos2d-x 内存管理的方式，cocos2d-x采用引用计数的方式进行内存管理，当一个对象的引用计数为0的时候，就会被引擎自动delete掉。

所有cocos2d-x里面的类都继承ccobject类（应该是吧、），下面看ccobject类源码：





这里 m_uReference 就是引用计数，在对象构造的时候，m_uReference置为1





然后每次对对象进行retain操作，reference+1





每次对对象进行release操作，reference-1，如果reference在这次release之后变为0，那么delete掉它





2、以上是内存管理的基本原则，下面来讲引擎中是怎么对对象进行自动管理（autorelease）的。

我们以一个CCNode的生命历程为例，来讲一下自动管理的整个过程：

首先创建一个CCNode：





CCNode对象被new出来之后，立刻执行autorelease操作，我们来进行跟踪：




可以看到，首先将m_bManaged置为true，表示处于自动管理状态，然后加入自动管理池，继续跟踪：





getCurReleasePool() 返回一个 CCAutoreleasePool 对象指针，也就是一个自动释放池，那么我们先去看看这个自动释放池里面有什么：





首先就是一个ccobject数组，m_pManagedObjectArray ， 这个数组放的就是接受自动释放的对象，也就是说，进行autorelease的对象，最终被放到它里面去了




那我们注意一下这里，m_pManagedObjectArray 是一个 CCMutableArray 对象，它的addobject（）方法除了把一个对象放到这个array里面去，还做了什么呢，我们来看看源码：





大家应该看到了，进行了一次retain（）操作，使得对象的引用+1，那么对象在被add到这个array里之后，引用应该为2（不考虑其他地方进行的retain），所以在此之后立刻进行了一次release（），使得这次add造成的引用取消，这样一来，对象从创建开始引用为1，到现在被放进自动释放池中后，引用依然为1，同时，被管理状态为true。

那么我再进行深入的分析一下

getCurReleasePool()->addObject(pObject);


里面的getCurReleasePool（）方法，注意这个方法是 CCPoolManager 的方法：





那么我看到 CCPoolManager 类，顾名思义，我们也想得到它是对自动释放池进行管理的类，这是个全局变量，在main（）函数执行之前由系统自动调用其默认构造方法进行实例化。下面进入这个类去看看里面有些什么：





我们发现了，里面有一个 CCAutoreleasePool 对象 m_pCurReleasePool， 看它名字， 可以理解为 当前自动释放池 ，然后有一个内存池的数组 m_pReleasePoolStack ，里面放的就是多个内存释放池了（我好像就看到一个进去了）。那么我们连上刚才的思路，进去看看push（）函数，做了什么事情：





如代码所示，push（）操作new了一个自动释放池对象，并且将它赋值给 当前自动释放池（m_pCurReleasePool），然后将这个new的自动释放池对象放到CCPoolManager 里面的 释放池数组中。注意过程中对其引用计数的控制，自动释放池本身也是继承ccobject的，也有自己的引用计数，受相同的内存管理方式。

那么到这里，一个对象的autorelease（）过程就完成了。

那么我来做一个简单的总结：

首先 new 一个对象， 然后执行其autorelease（）方法，接下来是得到CCPoolManager 对象（这是一个全局的对象），用它的getCurReleasePool获取 当前自动释放池对象，并将这个new的对象放入 当前自动释放池对象 里面的m_pManagedObjectArray数组中，修改其被管理状态 m_bManaged 为 true。执行完这个完整的操作之后，这个新new出来的对象的引用次数为1，被管理状态为true，并且被放在一个管理对象的数组中。

先理解自动释放池的添加过程，并且搞清楚对象被添加前后之间的变化，然后下一篇，来讲被自动管理的对象是如何被引擎自动删除的。

前一篇我们讲到cocos2d-x里的内存管理机制，以及引擎中的自动内存管理机制。一个被自动管理的对象从new出来之后到被放到autoreleasepool那么接下来，对象是如何被引擎自动delete掉的呢？首先我们要知道，cocos2d-x的引擎线程是单线程的，它不停的调用voidCCDisplayLinkDirector::mainLoop(void)来绘制当前的Scene ，同时对一些自动释放的对象进行管理。我们先到一个cocos2d-x项目的main（）函数里面：



这里调用了一个run（）方法，我们跟踪进去：



Run方法有个while(1)循环，不断的调用mainLoop(void)方法，来完成界面渲染和对象释放，我们进mainLoop（）：



于是我们看到了引擎对自动管理的对象进行释放的操作。它调用的，是CCPoolManager的pop（）方法，我们去看看这个pop（）方法：



如代码里面所示，m_pReleasePoolStack就是之前提到的当前内存池，也就是内存池管理者里面那个内存池堆栈的栈顶的那个内存池，对其进行clear（）操作，记住，在clear（）之前，被放置在自动管理池内的对象的引用次数都是为1的（依然只考虑对象被new出来之后马上autorelease（）操作并且在其他地方不进行retain（）），那么进行clear（）操作时：



CCAutoreleasePool会做这样两件事情，首先会把池中所有对象的被管理状态置为false，表示对象已经不再处于自动管理状态，然后清除管理池中所有的对象引用：



在这一过程中，会调用每个对象的release（）方法，这样，我们算一下，之前对象的引用次数为1，那么在这里进行一次release之后，引用为0，就会执行delete操作，这样一来，这个被管理的对象就被成功释放掉了。

下面我们来写个小demo验证一下这个过程:

New一个对象：



s的引用次数为1，被管理状态为false：



对其进行autorelease（）



s的引用依然为1，被管理状态为true：



然后进行一次retain（）操作：



引用变为2



接下来刷下一帧，刷完后我们再看o对象，发现其被管理状态变为false，引用变成1了，这说明如果我们之前没有手动执行过retain（），这个对象已经被引擎给回收掉了。



这样一来，验证了引擎的自动回收机制，我们可以在retain（）后面release（）一次，来看看对象o被delete后的状态：



发现其内部的数据都变成随机数值了，也就是对象已经被清除了。

最后我来做个简单的总结：

Cocos2d-x中，采用引用计数的方式进行内存管理，谁需要引用这个对象，就对其retain（）一次，同时在不需要它的时候，就要对其进行release（）操作，这一点在引擎很多地方有示例，例如CCNode进行addchild（）操作时，会对child进行retain（）表示对其引用：



而在removeChild（）的时候会对其进行release（）操作



第二点是对象的autorelease（）操作，该操作的效果是对象在当前这一帧被new出来之后，在下一帧之前没有被执行retain（）（例如被add到某个CCMutableArray，或者被一个父Node作为子节点，也可以是我们手动retain（）），那么这个对象在下一帧就会被引擎给delete掉，那么有时候出现的空指针错误，可能就来源于此。还有的时候，是在自己手动retain（）后放入autorelease池，这样引擎只能将对象的引用减一，而不能delete掉，从而造成内存泄露。最后说一下，本人也是刚开始学习c++和cocos2d-x，写这篇博客与大家分享一下自己的心得，也是希望能帮到一部分对cocos2d内存管理有困惑的朋友，让大家能共同学习进步，同时对我所讲到的不合理的地方，希望各位大牛能够指出，感谢阅读！

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