Cocos2d-x学习笔记（四）—— 内存管理

内存管理：

C/C++内存管理机制
引用计数机制
自动释放池
纹理缓存

在对Cocos2d的内存管理机制进行认识之前，我们先回忆一下之前C/C++里面的内存管理机制new / delete,malloc / free,帮助我们更好的认识Cocos2d的内存管理。

C/C++内存管理机制

在C中，我们如果要为对象，变量分配内存，我们会使用malloc，对应释放用free；在C++中，我们会new一个对象来分配内存，用delete来做释放。

我们在普通项目中新建两个文件GameObject.h以及GameObject.cpp，如图：

GameObject.h：

#ifndef __GAMEOBJECT_H__
#define __GAMEOBJECT_H__

class GameObject
{
public:
	int count;
	GameObject();
	~GameObject();
private:
};

#endif // !__GAMEOBJECT_H__

GameObject.cpp：

#include "GameObject.h"

GameObject::GameObject() 
{
	count = 1;
}

GameObject::~GameObject()
{
}

main.cpp:

int main()
{
	// c++中内存管理的方法，这里会调用构造函数和析构函数
	GameObject *gameobject = new GameObject();
	gameobject->count = 0;
	delete gameobject;

	GameObject *gameobject2 = new GameObject[4];
	gameobject2->count = 0;
	delete[] gameobject2;


	// c中内存管理的方法,需要强制类型转换,c 中不会调用构造函数，因为c没有类
	GameObject *gameobject3 = (GameObject*)malloc(sizeof(GameObject));
	gameobject3->count = 0;
	free(gameobject3);
}

引用计数机制

引用计数的关键作用在于，当我们创建一个对象后，该对象被其他对象引用，为防止在释放的时候出现错误，我们使用引用计数表明被引用的次数，因而需要所有引用对象及对象本身被释放，此对象才能算是被完全释放。修改上面的HelloWorld项目。

GameObject.h：

<pre name="code" class="cpp">#ifndef __GAMEOBJECT_H__
#define __GAMEOBJECT_H__

class GameObject
{
public:
     int age;
     int count;
     GameObject();
     ~GameObject();
     void freeobject();
private:
};

#endif // !__GAMEOBJECT_H__

GameObject.cpp：

#include "GameObject.h"

GameObject::GameObject()
{
	count = 1;
}

GameObject::~GameObject()
{
	freeobject();
}

void GameObject::freeobject()
{
	--count;
	if (count <= 0)
	{
		delete this;
	}
}

main.cpp:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	// 引用计数机制
	GameObject *gameobject = new GameObject();
	// 创建一次对象，引用计数count加 1
	GameObject *gameobject2 = gameobject;
	// 这里引用计数的作用在于防止gameobject被释放后，gameobject2的内存为空，导致使用时出错
	gameobject->count++;
	cout << count << gameobject->count << endl;
	// 调用函数释放对象，释放时引用计数减 1，直到引用计数为 0时释放对象
	gameobject->freeobject();
	cout << count << gameobject->count << endl;
	// 这里能调用age说明对象还没有被释放，只是引用计数减 1
	gameobject2->age = 2;
	gameobject2->freeobject();
	cout << count << gameobject->count << endl;
	// gameobject->count = 0;	// 这里引用计数已经为0，对象被释放，因此调用时会出错
}

输出结果：

count:2
count:1
count:-17891602

Cocos2d的引用计数函数：

sprite->retain()		// 引用计数加1
sprite->release()		// 释放对象，引用计数减1
sprite->getReferenceCount()	// 获取引用计数

节点数引用计数函数：

	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);

新建一个Cocos2d项目“HelloWorld”，在HelloWorldScene.cpp中的bool HelloWorld::init()函数中添加以下代码：

	CCSprite *sprite = new CCSprite();
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());<span style="white-space:pre">	</span>// 获取引用计数
	CCSprite *sprite2 = sprite;
	sprite2->retain();<span style="white-space:pre">	</span>// 引用计数加1操作
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());
	// 这里被添加到图层，引用计数也会加1
	this->addChild(sprite);
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());
	this->removeChild(sprite);
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());
	sprite2->release();<span style="white-space:pre">	</span>// 释放对象，引用计数减 1
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());
	sprite->release();
	log("spritecount:%d",sprite->getReferenceCount());

运行结果：

spritecount:1
spritecount:2
spritecount:3
spritecount:2
spritecount:1
spritecount:-17891602

自动释放池（CCAutoreleasePool）

CCAutoreleasePool不能被开发者自己创建。Cocos2d-x会为我们每一个游戏创建一个自动释放池实例对象，游戏开发者不能新建自动释放池，仅仅需要专注于release/retain cocos2d::CCObject的对象。

静态构造函数包含autorelease()函数，调用这样的函数不需要手动释放，自动释放池会帮我们做释放，这样的静态函数有：

CCAsdf::createWithXxxx(…)
object->init(…)

代码实例：

<pre name="code" class="cpp">CCSprite *sprite = CCSprite::create("HelloWorld.png");
this->addChild(sprite);

等同于

        CCSprite *sprite = new CCSprite();
	sprite->initWithFile("HelloWorld.png");
	sprite->autorelease();<span style="white-space:pre">		</span>// 对象会在结束时被自动释放
	this->addChild(sprite);

纹理缓存（TextureCache）

CCTextureCache继承自TextureCache，纹理（纹理可看做像素）缓存是将纹理缓存起来方便之后的绘制工作。每一个缓存的图像的大小，颜色和区域范围都是可以被修改的。这些信息都是存储在内存中的，不用在每一次绘制的时候都发送给GPU。下次可直接利用缓存，避免重新绘制，减少cpu和GPU内存的消耗。

下面为Cocos2d中的源代码，会把添加的图片加入到纹理缓存，这些在Cocos2d底层实现，我们可以直接调用：

<pre name="code" class="cpp">bool Sprite::initWithFile(const std::string& filename)
{
    CCASSERT(filename.size()>0,"Invalid filename for sprite");
    // 由导演获取纹理缓存，缓存图片，下次需要图片时可直接从texture获取
    Texture2D *texture = Director::getInstance()->getTextureCache()->addImage(filename);
    if (texture)
    {
        Rect rect = Rect::ZERO;
        rect.size = texture->getContentSize();
        return initWithTexture(texture,rect);
    }

    // don't release here.
    // when load texture Failed,it's better to get a "transparent" sprite then a crashed program
    // this->release();
    return false;
}

V3.0新特性（官方发表内容）：

Sprite 和 SpriteBatchNode

v2.2 2.2版本中推荐的优化游戏方式是将SpriteBatchNode对象设置为Sprite对象的父节点。虽然使用SpriteBatchNode对象仍然是一个非常好的优化游戏的方式，但是它仍然有一定的限制：

Sprite对象的孩子只能是Sprite（否则，Cocos2d-x 会触发断言）
- 当Sprite的父节点是SpriteBactchNode时，不能添加ParticleSystem作为Sprite的子节点。
- 这将导致当SpriteBatchNode时，不能使用ParallaxNode
所有的Sprite对象必须共享相同的纹理ID (否则，Cocos2d-x 会触发断言)
Sprite对象使用SpriteBatchNode的混合函数和着色器。

虽然 v3.0 仍然支持SpriteBatchNode（与之前的版本拥有相同的特效和限制），但是我们不鼓励使用它。相反，我们推荐直接使用Sprite，不需要再它作为子节点添加到SpriteBatchNode中。

但是，为了能让 v3.0 有更好的表现，你必须要确保你的Sprite对象满足以下条件：

贡献相同的纹理ID（把它们放在一个spritesheet中，就像使用SpriteBatchNode一样）
确保它们使用相同的着色器和混合函数（就像使用SpriteBatchNode一样）

如果这么做，Sprites将会像使用SpriteBatchNode一样的快...（在旧设备上大概慢了10%，在新设备上基本上察觉不出）

v2.2 和 v3.0 最大的区别在于：

Sprite对象可以有不同种类的Node作为子节点，包括ParticleSystem。
Sprite对象可以有不同的混合函数和不同的着色器。

但是如果你这么做，渲染器可能无法对它所有的子节点进行批处理（性能较低）。但是游戏仍然可以正常运行，不会触发任何断言。

总结:

保持将所有的精灵放在一张大的 spritesheet 中。
使用相同的混合函数（使用默认）
使用相同的着色器（使用默认）
不要将精灵添加到SpriteBatchNode

只有当你需要一些额外的性能上提升（虽然很小），SpriteBatchNode才会是你最后的选择（你需要对它的限制条件很熟悉）。

提示和技巧（摘自官方文档）

一帧一帧载入游戏资源
载入纹理时按照从大到小的顺序
避免高峰内存使用
使用载入屏幕预载入游戏资源
需要时释放空闲资源
收到内存警告后释放缓存资源.
使用纹理打包器优化纹理大小、格式、颜色深度等
使用JPG格式要谨慎！
请使用RGB4444颜色深度16位纹理
请使用NPOT纹理，不要使用POT纹理
避免载入超大纹理
推荐1024*1024 NPOT pvr.ccz纹理集，而不要采用RAW PNG纹理

原文链接：https://www.f2er.com/cocos2dx/341852.html

Cocos2d-x学习笔记（四）—— 内存管理

Sprite 和 SpriteBatchNode

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