小水滴所理解的Cocos2dx内存管理机制

前言： Cocos2dx采用的源于Objective-c语言的引用计数机制来进行内存管理。如果接触过objective-c语言，那么引用计数机制就好理解了。在使用C++语言编程的时候，用new运算符为对象分配一块内存，当该对象不需要被使用的时候，用delete运算符释放掉该对象占用的内存。这样看起来挺不错的，为什么Cocos2dx还要采用引用计数机制呢？这是因为在开发过程中我们很容易犯一些与指针有关的错误，比如该释放内存却忘记释放内存，造成内存泄漏；然后有时候我们释放了ptr指向的那块内存，却没有将ptr置空，在不经意之间有可能会再一次释放ptr指向的内存，造成一些内存错误。那么我们就希望有这么一种机制的出现，让我们不需要花费太多的精力去想在什么时候去delete对象，所以Cocos2dx就采用了引用计数机制，可以很好的避免这样一些问题。

简述：Cocos2dx中有一个专门负责内存管理的类——Ref（后面会介绍它的源码），大部分的类都会继承这个基类。例如CCLayer，CCSprite,CCNode,CCScene

这样继承Ref的对象就会有一个引用计数(就是一个数字)，当我们用new运算符构造一个继承Ref的对象的时候，会将引用计数初始化为1，调用Ref中的retain()方法使引用计数增加1，调用release()方法使引用计数减1，当引用计数为0的时候就会用delete运算符干掉该对象。

Cocos2dx内存管理：

Sprite* sprite=Sprite::create("helloworld.png");
layer->addchild(sprite);

Sprite* Sprite::create(const std::string& filename)
{
    Sprite *sprite = new (std::nothrow) Sprite();
    if (sprite && sprite->initWithFile(filename))
    {
        sprite->autorelease();
        return sprite;
    }
    CC_SAFE_DELETE(sprite);
    return nullptr;
}

class  Ref
{
public:
    /**
     * 引用计数加1
     */
    void retain();
    /**
     * 引用计数减1，减完之后如果引用计数为0，则delete ptr
     */
    void release();
    /**
     * 将对象加入到autoReleasePool中，在每一帧的最后会对当前autoReleasePool中的每一个对象调用release()方法
     */
    Ref* autorelease();
    /**
     *  get方法，获取引用计数
     */
    unsigned int getReferenceCount() const;
protected:
    /**
     * 构造函数，将构造函数属性置为protected，Ref无法被实例化，必须被继承才能起作用。
     */
    Ref();
public:
    virtual ~Ref();
protected:
    // 引用计数
    unsigned int _referenceCount;
    friend class AutoreleasePool;
};

看完上述源码之后，我们大概就明白一些了，当new一个Sprite对象的时候，该对象的引用计数会被初始化为1，然后调用autoRelease()方法将对象加入到自动释放池中就ok了。再思考一个问题：当我们Sprite* sprite=Sprite::create("helloworld.png")创建一个Sprite对象，然后什么也不做，这个时候sprite的引用计数始终是1吗？该对象释放的时机在哪？事实上当sprite调用了autoRelease()方法后，引用计数会在每一帧的最后减1。下面接着分析。

void DisplayLinkDirector::mainLoop()
{
    if (_purgeDirectorInNextLoop)
    {
        _purgeDirectorInNextLoop = false;
        purgeDirector();
    }
    else if (_restartDirectorInNextLoop)
    {
        _restartDirectorInNextLoop = false;
        restartDirector();
    }
    else if (! _invalid)
    {
        drawScene();
     
        // release the objects
        PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();
    }
}

mainLoop()执行一次就是一帧，每帧的结尾都会调用一个PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear()方法，接着跟进一下clear方法。

void AutoreleasePool::clear()
{
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
    _isClearing = true;
#endif
    for (const auto &obj : _managedObjectArray)
    {
        obj->release();
    }
    _managedObjectArray.clear();
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
    _isClearing = false;
#endif
}

我们最后再来梳理一遍最先的例子：

帧开始：

1. Sprite* sprite=Sprite::create("helloworld.png"); 引用计数为1

2. layer->addChild(sprite); 引用计数为2 addChild()方法是Node中的成员方法，会增加sprite的引用计数。

帧结束： 引用计数为1 在帧结束之前有操作：PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear()。

帧结束的时候，sprite的引用计数为1，所以sprite会一直存在于内存中直到它的父类layer被释放。那么layer被释放的时候做了什么操作会使得sprite的引用计数减1呢？

在Node析构的时候，会遍历一遍Node中的_children数组，调用_children中的每一个对象的release方法，sprite的引用计数减1，最终被析构。

写的第一篇Cocos2dx文章，文章中有什么问题或者不足之处希望大家提出来，共同进步。

（编辑：李大同）

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