cocos2dx[3.2](24)――内存管理机制_app

概述【唠叨】整合参考文档。【参考】 http://zh.wikipedia.org/wiki/引用计数（引用计数――维基百科） http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=2300 （引用计数和自动释放池） http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=1331 （内存管理――绕不过去的坎）

【唠叨】

整合参考文档。

【参考】

http://zh.wikipedia.org/wiki/引用计数（引用计数――维基百科）

http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=2300（引用计数和自动释放池）

http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=1331（内存管理――绕不过去的坎）

http://www.jb51.cc/article/p-qcvudonu-ow.html（内存优化）

https://github.com/chukong/cocos-docs/blob/master/manual/framework/native/v3/memory-management/zh.md（内存管理机制）

【内存管理机制】

在3.x版本，Cocos2d-x采用全新的根类Ref，实现Cocos2d-x 类对象的引用计数记录。引擎中的所有类都派生自Ref。

1、引用计数

引用计数的概念参考《维基百科》：http://zh.wikipedia.org/wiki/引用计数

Cocos2d-x 提供引用计数管理内存。

>调用 retain() 方法：令其引用计数增1，表示获取该对象的引用权。

> 调用 release() 方法：在引用结束的时候，令其引用计数值减1，表示释放该对象的引用权。

> 调用 autorelease() 方法：将对象放入自动释放池。

>当释放池自身被释放的时候，它就会对池中的所有对象执行一次release()方法，实现灵活的垃圾回收。

Cocos2d-x 提供 autoreleasePool，管理自动释放对象。

>当释放池自身被释放的时候，它就会对池中的所有对象执行一次release()方法。

核心类Ref：实现了引用计数。

///***	CCRef.h**/	classCC_DLLRef	{		public:			voIDretain();//保留。引用计数+1			voIDrelease();//释放。引用计数-1			Ref*autorelease();//实现自动释放。			unsignedintgetReferenceCount()const;//被引用次数		protected:			Ref();//初始化		public:			virtual~Ref();//析构		protected:			unsignedint_referenceCount;//引用次数			frIEndclassautoreleasePool;//自动释放池	};/***	CCRef.cpp**/	//节点被创建时，引用次数为1	Ref::Ref():_referenceCount(1)	{	}	voIDRef::retain()	{		CCASSERT(_referenceCount>0,"referencecountshouldgreaterthan0");		++_referenceCount;	}	voIDRef::release()	{		CCASSERT(_referenceCount>0,"referencecountshouldgreaterthan0");		--_referenceCount;		if(_referenceCount==0)		{			deletethis;		}	}	Ref*Ref::autorelease()	{		//将节点加入自动释放池		PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->addobject(this);		returnthis;	}//

Ref原理分析：

>当一个 Ref 初始化（被new出来时），_referenceCount = 1；

>当调用该 Ref 的 retain() 方法时，_referenceCount++；

>当调用该 Ref 的 release() 方法时，_referenceCount--。

>若_referenceCount 减后为0，则 delete 该 Ref。

2、retain() 和 release() 使用

下面一段简单的例子来学习 retain() 和 release() 的使用。

//	TestObject*obj1=newTestObject("testobj1");	cclOG("obj1referenceCount=%d",obj1->getReferenceCount());		obj1->retain();	cclOG("obj1referenceCount=%d",obj1->getReferenceCount());		obj1->release();	cclOG("obj1referenceCount=%d",obj1->getReferenceCount());		obj1->release();//

控制台显示的日志如下：

cocos2d: TestObject:testobj1 is created

cocos2d: obj1 referenceCount=1

cocos2d: obj1 referenceCount=2

cocos2d: obj1 referenceCount=1

cocos2d: TestObject:testobj1 is destroyed

通过例子和打印结果可以看到：

>obj1对象创建后，引用计数为1；

>执行一次retain()后，引用计数为2；

>执行一次release()后，引用计数回到1；

>再执行一次release()后，对象会被释放掉。

因此：

>我们可以调用retain()方法，令其引用计数增1，表示获取该对象的引用权；

>在引用结束的时候调用release()方法，令其引用计数值减1，表示释放该对象的引用权。

>直到对象的引用计数为0，释放该对象。

3、autorelease() 使用

同样一段简单的例子来学习autorelease的使用，代码如下：

//	TestObject*obj=newTestObject("testobj");	cclOG("objreferenceCount=%d",obj->getReferenceCount());		obj->autorelease();	cclOG("objisaddincurrentpool%s",PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->contains(obj)?"true":"false");	cclOG("objreferenceCount=%d",obj->getReferenceCount());		obj->retain();	cclOG("objreferenceCount=%d",obj->getReferenceCount());	obj->release();	cclOG("objreferenceCount=%d",obj->getReferenceCount());	//objincurrentpoolwillberelease	Director::getInstance()->replaceScene(this);//

cocos2d: TestObject:testobj is created

cocos2d: obj referenceCount=1

cocos2d: obj is add in currentpool true

cocos2d: obj referenceCount=1

cocos2d: obj referenceCount=2

cocos2d: obj referenceCount=1

...

cocos2d: TestObject:testobj is destroyed

通过代码和打印结果，我们可以看到：

>obj对象创建后，引用计数为1；

>执行一次autorelease()后，obj对象被加入到当前的自动释放池。

>obj对象的引用计数值并没有减1。

>但是在下一帧开始前，当前的自动释放池会被回收掉，并对自动释放池中的所有对象执行一次release() *** 作。

>当对象的引用计数为0时，对象会被释放掉。

>obj对象执行autorelease()后，我们对其执行了一组retain()和release() *** 作。

>此时obj对象的引用计数为1，在场景切换后，当前的自动释放池被回收，

>obj对象执行一次release() *** 作引用计数减为0时，对象会被释放掉。

注意：autorelease()只有在自动释放池被释放时才会进行一次释放 *** 作，如果对象释放的次数超过了应有的次数，则这个错误在调用autorelease()时并不会被发现，只有当自动释放池被释放时（通常也就是游戏的每一帧结束时），游戏才会崩溃。在这种情况下，定位错误就变得十分困难了。

例如，在游戏中，一个对象含有1个引用计数，但是却被调用了两次autorelease()。在第二次调用autorelease()时，游戏会继续执行这一帧，结束游戏时才会崩溃，很难及时找到出错的地点。

因此，我们建议在开发过程中应该避免滥用autorelease()，只在工厂方法等不得不用的情况下使用，尽量以release()来释放对象引用。

4、autoreleasePool类使用

Cocos2d-x提供autoreleasePool，管理自动释放对象。

下面一段简单的例子讲解autoreleasePool的使用，代码如下：

//	TestObject*obj2=newTestObject("testobj2");	cclOG("obj2referenceCount=%d",obj2->getReferenceCount());		//useautoreleasePool	{		autoreleasePoolpool;			obj2->retain();		cclOG("obj2referenceCount=%d",obj2->getReferenceCount());			obj2->release();		cclOG("obj2referenceCount=%d",obj2->getReferenceCount());			obj2->autorelease();		cclOG("obj2isaddinpool%s",pool.contains(obj2)?"true":"false");			TestObject*obj3=newTestObject("testobj3");				obj3->autorelease();		cclOG("obj3isaddinpool%s",pool.contains(obj3)?"true":"false");	}//

控制台输出日志如下：

cocos2d: TestObject:testobj2 is created

cocos2d: obj2 referenceCount=1

cocos2d: obj2 referenceCount=2

cocos2d: obj2 referenceCount=1

cocos2d: obj2 is add in pool true

cocos2d: TestObject:testobj3 is created

cocos2d: obj3 is add in pool true

cocos2d: TestObject:testobj2 is destroyed

cocos2d: TestObject:testobj3 is destroyed

通过代码和输出结果，可以看到：

>创建了一个obj2对象，此时obj2对象的引用计数为1。

>接着创建了一个自动释放池，对obj2对象执行retain()和release() *** 作后，执行autorelease() *** 作，此时obj2对象被加入到当前新建的自动释放池中。

>接着新建了obj3对象，并执行autorelease() *** 作。同样obj3也被加入到当前新建的自动释放池中。

>在代码块结束后，自动释放池被回收，加入自动释放池中的obj2和obj3执行release() *** 作，引用计数减为0，被释放销毁。

我们可以自己创建autoreleasePool，管理对象的autorelease。

我们已经知道，调用了autorelease()方法的对象（下面简称"autorelease对象"），将会在自动释放池释放的时候被释放一次。虽然，Cocos2d-x已经保证每一帧结束后释放一次释放池，并在下一帧开始前创建一个新的释放池，但是我们也应该考虑到释放池本身维护着一个将要执行释放 *** 作的对象列表，如果在一帧之内生成了大量的autorelease对象，将会导致释放池性能下降。因此，在生成autorelease对象密集的区域（通常是循环中）的前后，我们最好可以手动创建并释放一个回收池。

例如：

//	//exampleofusingtempleautoreleasepool	{		autoreleasePoolpool2;		charname[20];		for(inti=0;i<100;++i)		{			snprintf(name,20,"object%d",i);			TestObject*tmpObj=newTestObject(name);			tmpObj->autorelease();		}	}//

总结：

>autorelease()的实质是将对象加入自动释放池，对象的引用计数不会立刻减1，在自动释放池被回收时对象执行release()。

> autorelease()并不是毫无代价的，其背后的释放池机制同样需要占用内存和cpu资源。

>过多的使用autorelease()会增加自动释放池的管理和释放池维护对象存取释放的支出。

>在内存和cpu资源本就不足的程序中使得系统资源更加紧张。

>此时就需要我们合理创建自动释放池管理对象autorelease。

>不用的对象推荐使用release()来释放对象引用，立即回收。

5、特殊内存管理

5.1、工厂方法 create()

在Cocos2d-x中，提供了大量的工厂方法创建对象。仔细看你会发现，这些对象都是自动释放的。

下面以 Label 的 create 方法为例，代码如下：

//	Label*Label::create()	{		autoret=newLabel();		if(ret)		{			ret->autorelease();		}		returnret;	}//

我们可以发现，创建了一个Label的对象，并对该对象执行autorelease()。表示该对象是自动释放的。细心的你会发放Layer/Scene/Sprite等类的 create() 方法都相同。

使用工厂方法创建对象时，虽然引用计数也为1，但是由于对象已经被放入了释放池，因此调用者没有对该对象的引用权，除非我们人为地调用了retain()来获取引用权，否则，不需要主动释放对象。

5.2、Node 的 addChild() / removeChild 方法

在Cocos2d-x中，所有继承自Node类，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。

调用addChild方法添加子节点，节点对象执行retain。子节点被加入到节点容器中，父节点销毁时，会销毁节点容器释放子节点。对子节点执行release。如果想提前移除子节点我们可以调用removeChild。

在Cocos2d-x内存管理中，大部分情况下我们通过调用 addChild/removeChild 的方式自动完成了retain,release调用。不需再调用retain，release。

【内存优化】

1、内存优化原理

为优化应用内存使用，开发人员首先应该知什么最耗应用内存，答案就是纹理！纹理几乎会占据90%应用内存。所以尽量最小化应用的纹理内存使用，否则应用很有可能会因为低内存而崩溃。

本节介绍Cocos2d-x游戏通用的两条内存优化原理指导。

1.1、认识瓶颈寻找方案

什么样的纹理最耗应用内存？或这些纹理会消耗多少内存？

当然这个不用手动计算，只需猜测。工具在这里已经准备好了，使用的是苹果的工具“Allocation & Leaks”。你可以在Xcode中长按“Run”命令，选择“ Profile ”来启动这两个工具。

如下所示：

650) this.wIDth=650;" src="http://img.jb51.cc/vcimg/static/loading.png" title="20140410155149890.png" alt="wKiom1TUx5TC2FpgAAD0F4fYCY4427.jpg" src="http://s3.51cto.com/wyfs02/M00/59/82/wKiom1TUx5TC2FpgAAD0F4fYCY4427.jpg">

使用Allocation工具可以监控应用的内存使用，使用Leaks工具可以观察内存的泄漏情况。

此外还可用一些代码获取游戏内存使用的其他信息。

如下所示：

//	Sprite*bg=Sprite::create("HelloWorld.png");	bg->setposition(240,160);	this->addChild(bg);	cclOG("%s",Director::getInstance()->getTextureCache()->getCachedTextureInfo().c_str());//

调用这个代码后，游戏便会在DEBUG模式运行，这时你会在Xcode控制台窗口看到一些格式工整的日志信息。

//	cocos2d:"****/HelloWorld.png"rc=2ID=3480x320@32bpp=>600KB	"/cc_fps_images"rc=5ID=2999x54@16bpp=>105KB	TextureCachedumpDeBUGInfo:2textures,for705KB(0.69MB)//

从上可以看到会显示纹理的名称、引用计数、ID、大小及每像素的位数。最重要的是会显示内存的使用情况。如“cc_fps_images”指消耗了105KB内存，而“HelloWorld.png”消耗了600KB内存。

1.2、切勿过度优化

这是一个通用的优化规则。在优化过程中，应该做一些权衡取舍。因为有时候图像质量和图像内存使用是处于两级的状态。千万不要过度优化！

2、内存优化水平

在此将ccos2d-x内存优化分为：三个等级。

每个等级都有不同的说明，策略也有点不一样。

2.1、客户端等级

这是最重要的的优化等级。因为我们要在Cocos2d-x引擎顶层编译游戏，引擎自身会提供一些优化选项。在这个等级我们可以进行大部分优化。简而言之，我们可以优化纹理、音频、字体及粒子的内存使用。

第一：看纹理优化,为了优化纹理内存使用，必须知道什么因素对纹理内存使用的影响最大。主要有3个因素会影响纹理内存，即纹理格式（压缩还是非压缩）、颜色深度和大小。我们可以使用PVR格式纹理减少内存使用。推荐纹理格式为pvr.ccz。纹理使用的每种颜色位数越多，图像质量越好，但是越耗内存。所以我们可以使用颜色深度为RGB4444的纹理代替RGB8888，这样内存消耗会降低一半。此外超大的纹理也会导致内存相关问题。所以最好使用中等大小的纹理。

第二：音频优化,3个因素会影响音频文件的内存使用，即音频文件数据格式、比特率及采样率。推荐使用MP3数据格式的音频文件，因为AndroID平台和iOS平台均支持MP3格式，此外MP3格式经过压缩和硬件加速。背景音乐文件大小应该低于800KB，最简单的方法就是减少背景音乐时间然后重复播放。音频文件采样率大约在96-128kbps为佳，比特率44kHz就够了。

第三：字体和粒子优化,在此有两条小提示：使用BMFont字体显示游戏分数时，请尽可能使用最少数量的文字。例如只想要显示单位数的数字，你可以移除所有字母。至于粒子，可以通过减少粒子数来降低内存使用。

2.2、引擎等级

需要 OpenGL ES 及游戏引擎高手。

2.3、C++语言等级

在这个等级中，建议是编写无内存泄露代码。遵循Cocos2d-x内置的内存管理原则，尽量避免内存泄露。

3.、提示和技巧

(1) 一帧一帧载入游戏资源

(2) 减少绘制调用，使用“auto-batching”自动批处理。

(3) 载入纹理时按照从大到小的顺序

(4) 避免高峰内存使用

(5) 使用载入屏幕预载入游戏资源

(6) 需要时释放空闲资源