剖析iOS开发中Cocos2d-x的内存管理相关操作
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)。
二,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、内存管理
1.概述
cocos2d-x最初移植自cocos2d的objective c版本。因此,在内存管理上,使用了和nsobject类似的引用计数器方法,相关接口放置在ccobject类中。
2.引用计数器——手动管理内存
ccobject的及其子类的对象在创建时,引用计数自动设置为1。之后每次调用retain,引用计数+1。每次调用release,引用计数-1;若引用计数=0,则直接delete this。
相关接口如下:
//引用次数+1
virtual void ccobject::retain(void);
//引用次数-1;若引用计数器=0,则delete this;
virtual void ccobject::release(void);
//helper方法,快速判断当前对象只有唯一引用
bool ccobject::issinglerefrence(void);
//返回引用次数
unsigned int ccobject::retaincount(void);
原则1:谁生成(new、copy)谁负责release。
例子:
ccobject *obj=new ccobject;
...
obj->release();
retain是在指针传递和赋值时使用的,他的含义是表示拥有。这经常用在指针赋值上。
原则2:谁retain,谁负责release。
例子:
obj->retain();
...
obj->release();
原则3:传递赋值时,需要先retain形参,后release原指针,最后赋值。(注意,因为这里没有使用自赋值检查,所以这组顺序不能错。)
例子:
void ccnode::setgrid(ccgridbase* pgrid)
{
cc_safe_retain(pgrid);
cc_safe_release(m_pgrid);
m_pgrid = pgrid;
}
3.自动释放池——自动管理内存
原则4:对于使用autorelease的对象,不必管它,每帧结束后会自动释放。
相关接口:
ccobject* ccobject::autorelease(void);
例子:
ccobject *obj=new ccojbect;
obj->autorelease();
...
完全手动管理内存,很繁琐,cocos2d-x提供了自动释放池ccpoolmanager。将对象置于自动释放池中,每帧绘制结束,就自动release池中的对象。
4.ccnode节点管理
cocos2d-x使用节点组成一棵树,渲染的时候要遍历这棵树。ccnode是所有节点类的父类,他内部使用了一个ccarray对象管理他的所有子节点,当对象被添加为子节点时,实际上是被添加到ccarray对象中,同时会调用这个对象的retain方法。同理,从ccarray中移除时,也会调用release方法。
相关接口:
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);
在切换场景时,系统会遍历整棵树的节点,进行release。
5.静态工厂
cocos2d-x中存在大量的静态工厂方法,这些方法中,全都对this指针调用了autorelease函数。如ccsprite中的这些方法:
static ccsprite* spritewithtexture(cctexture2d *ptexture);
static ccsprite* spritewithtexture(cctexture2d *ptexture, const ccrect& rect);
static ccsprite* spritewithtexture(cctexture2d *ptexture, const ccrect& rect, const ccpoint& offset);
static ccsprite* spritewithspriteframe(ccspriteframe *pspriteframe);
static ccsprite* spritewithspriteframename(const char *pszspriteframename);
static ccsprite* spritewithfile(const char *pszfilename);
static ccsprite* spritewithfile(const char *pszfilename, const ccrect& rect);
static ccsprite* spritewithbatchnode(ccspritebatchnode *batchnode, const ccrect& rect);
这些方法内部实现了:内存分配、初始化、设置autorelease。用静态工厂来生成对象,可以简化代码,是官方建议的方法。
6.cache机制类
cocos2d-x中存在一些cache类,这些都是单例类的管理器。
ccanimationcache
ccspriteframecache
cctexturecache
这些cache内部也使用了ratain和release方法,防止这些资源被释放掉。
使用这些cache,我们可以保存预加载的一些资源,在方便的时候调用它,去绑定给一些对象。注意,这些cache在场景切换时,不会自动删除,需要手动调用purgexxxx方法,进行清理。