cocos2d-x 引擎分析：程序是如何开始运行与结束的?

发布时间：2020-12-14 19:19:01 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：怎么样使用 Cocos2d-x 快速开发游戏，方法很简单，你可以看看其自带的例程，或者从网上搜索教程，运行起第一个 Scene HelloWorldScene，然后在 HelloWorldScene 里面写相关逻辑代码，添加我们的层、精灵等 ~ 我们并不一定需要知道 Cocos2d-x 是如何运行或者

怎么样使用 Cocos2d-x 快速开发游戏，方法很简单，你可以看看其自带的例程，或者从网上搜索教程，运行起第一个 Scene HelloWorldScene，然后在 HelloWorldScene 里面写相关逻辑代码，添加我们的层、精灵等 ~ 我们并不一定需要知道 Cocos2d-x 是如何运行或者在各种平台之上运行，也不用知道 Cocos2d-x 的游戏是如何运行起来的，它又是如何渲染界面的 ~~~

我们只用知道 Cocos2d-x 的程序是由 AppDelegate 的方法 applicationDidFinishLaunching 开始，在其中做些必要的初始化，并创建运行第一个 CCScene 即可，正如我们第一次使用各种编程语言写 Hello World! 的程序一样，如 Python 打印：

print(‘Hello World!’)

我们可以不用关心其是怎么实现的，我们只要知道这样就能打印一句话就够了，这就是封装所带来的好处。

Cocos2d-x 自带的例程已经足够丰富，但是有些问题并不是看看例子，调用其方法就能明白的事情，在这里一叶遇到了如下问题：

 
  // AppDelegate.cpp 文件 
  
 AppDelegate 
  ::AppDelegate 
  ( 
  ) 
  
  { 
  
   CCLog 
  ( 
  "AppDelegate()" 
  );   
  // AppDelegate 构造函数打印 
  
  } 
  
 AppDelegate 
  ::~AppDelegate 
  "AppDelegate().~()" 
  // AppDelegate 析构函数打印 
  
  } 
  
  // 程序入口 
  
 bool AppDelegate 
  ::applicationDidFinishLaunching 
  { 
  
  // initialize director 
  
   CCDirector 
  *pDirector 
  =CCDirector 
  ::sharedDirector 
  ); 
  
   pDirector 
  ->setOpenGLView 
  (CCEGLView 
  ::sharedOpenGLView 
  ) 
  ); 
  
  // 初始化，资源适配，屏幕适配，运行第一个场景等代码 
  
   ... 
  
   ... 
  
   ... 
  
  return 
  true; 
  
  } 
  
  voidAppDelegate 
  ::applicationDidEnterBackground 
  { 
  
   CCDirector 
  ->pause 
  ); 
  
  ::applicationWillEnterForeground 
  ->resume 
  }

此时我并不知道程序运行时，何时调用 AppDelegate 的构造函数，析构函数和程序入口函数，我们只要知道，程序在这里调用了其构造函数，然后进入入口函数执行其过程，最后再调用其析构函数即可。然而事与愿违，在实际执行的过程中，发现程序只调用其构造函数和入口函数，而直到程序结束运行，都没有调用其析构函数。要验证此说法很简单，只要如上在析构函数中调用打印日志便可验证。

发生这样的情况，让我在构造函数创建[资源]，并且在析构函数中释放[资源] 的想法不能完成！！！我们知道它是从哪里开始运行，但却不知道它在哪里结束！疑问，唯有疑问！

两个入口

程序入口的概念是相对的，AppDelegate 作为跨平台程序入口，在这之上做了另一层的封装，封装了不同平台的不同实现，比如我们通常认为一个程序是由 main 函数开始运行，那我们就去找寻，我们看到了在 proj.linux 目录下存在 main.cpp 文件，这就是我们要看的内容，如下：

 
  #include "main.h" 
  
  #include "../Classes/AppDelegate.h" 
  
  #include "cocos2d.h" 
  
  #include <stdlib.h> 
  
  #include <stdio.h> 
  
  #include <unistd.h> 
  
  #include <string> 
  
 USING_NS_CC; 
  
  // 500 is enough? 
  
  #define MAXPATHLEN 500 
  
  intmain 
  ( 
  intargc,char 
  **argv 
  // get application path 
  
  intlength; 
  
  charfullpath 
  [MAXPATHLEN 
  ]; 
  
   length 
  =readlink 
  "/proc/self/exe",fullpath,144)">sizeof 
  (fullpath 
  ); 
  
   fullpath 
  [length 
  ] 
  = 
  ''; 
  
   std 
  :: 
  stringresourcePath 
  =fullpath; 
  
   resourcePath 
  =resourcePath.substr 
  ( 
  0,resourcePath.find_last_of 
  "/" 
  ); 
  
   resourcePath 
  += 
  "/../../../Resources/"; 
  
  // create the application instance 
  
   AppDelegate app; 
  
   CCApplication 
  ::sharedApplication 
  ->setResourceRootPath 
  (resourcePath.c_str 
  ); 
  
   CCEGLView 
  *eglView 
  =CCEGLView 
  ); 
  
   eglView 
  ->setFrameSize 
  720,480 
  ); 
  
  //  eglView->setFrameSize(480,320); 
  
  returnCCApplication 
  ->run 
  }

在这里我们看见了程序的真正入口，包含一个 main 函数，从此进入，执行 cocos2d-x 程序。

我们看到 main 就知道其是入口函数，那么没有 main 函数就没有入口了吗？显然不是，以 Android 平台启动 cocos2d-x 程序为例。我们找到 Android 平台与上面等价的入口点，proj.android/jni/hellocpp/main.cpp：

#include "cocos2d.h" 
  
  #include "AppDelegate.h" 
  
  #include "platform/android/jni/JniHelper.h" 
  
  #include <jni.h> 
  
  #include <android/log.h> 
  
  #define LOG_TAG  "main" 
  
  #define LOGD(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,__VA_ARGS__) 
  
 using namespace cocos2d; 
  
  extern 
  "C" 
  
  { 
  
 jint JNI_OnLoad 
  (JavaVM 
  *vm,144)">void 
  *reserved 
  { 
  
   JniHelper 
  ::setJavaVM 
  (vm 
  ); 
  
  returnJNI_VERSION_1_4; 
  
  voidJava_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeInit 
  (JNIEnv 
  *env,jobject thiz,jint w,jint h 
  { 
  
  if 
  !CCDirector 
  ->getOpenGLView 
  ) 
  
  { 
  
     CCEGLView 
  *view 
  ); 
  
     view 
  (w,h 
  ); 
  
     AppDelegate 
  *pAppDelegate 
  =new AppDelegate 
  ); 
  
     CCApplication 
  ); 
  
  } 
  
  else 
  
  { 
  
     ccDrawInit 
  ); 
  
     ccGLInvalidateStateCache 
  ); 
  
     CCShaderCache 
  ::sharedShaderCache 
  ->reloadDefaultShaders 
  ); 
  
     CCTextureCache 
  ::reloadAllTextures 
  ); 
  
     CCNotificationCenter 
  ::sharedNotificationCenter 
  ->postNotification 
  (EVNET_COME_TO_FOREGROUND,144)">NULL 
  ); 
  
     CCDirector 
  ->setGLDefaultValues 
  } 
  
  }

我们并没有看到所谓的 main 函数，这是由于不同的平台封装所以有着不同的实现，在 Android 平台，默认是使用 Java 开发，可以使用 Java 通过 Jni 调用 C++ 程序，而这里也正式如此。我们暂且只需知道，由 Android 启动一个应用，通过各种峰回路转，最终执行到了 Java_org_cocos2dx_lib_Cocos2dxRenderer_nativeInit 函数，由此，变开始了我们 cocos2d-x Android 平台的程序入口处。对于跨平台的 cocos2d-x 来说，除非必要，否则可不必深究其理，比如想要使用 Android 平台固有的特性等，那就需要更多的了解 Jni 使用方法，以及 Android 操作系统的更多细节。

所以说程序的入口是相对的，正如博文开始的 print(‘Hello World’) 一样，不同的语言，不同平台总有着不同的实现。

这里我们参考了两个不同平台的实现， Linux 和 Android 平台 cocos2d-x 程序入口 main.cpp的实现，那么其它平台呢，如 iOS,Win32 等 ~~~ 殊途同归，其它平台程序的入口必然包含着其它平台的不同封装实现，知道有等价在此两平台的程序入口即可。而通过这两个平台也足够解决我们的疑问，程序的开始与结束 ~

问题的推测

我们就从 Linux 和 Android 这两个平台的入口函数开始，看看 cocos2d-x 的执行流程到底为何？何以发生只执行了 AppDelegate 的构造函数，而没有析构函数。在查看 cocos2d-x 程序代码时，我们只关注必要的内容，何谓必要，只要能解决我们此时的疑问即可！在两个平台的入口函数，我们看到如下内容：

// Linux 平台关键代码 
  
  // 初始化等内容 
  
   ... 
  
   ... 
  
  // 创建 app 变量 
  
   AppDelegate app;   
  
   ... 
  
   ... 
  
  // 执行 核心 run() 方法 
  
  // Android 平台关键代码 
  
  ); 
  
  // 创建 AppDelegate 对象 
  
     AppDelegate 
  ); 
  
  // 执行 核心 run() 方法 
  
     CCApplication 
  { 
  
     ... 
  
     ... 
  
  }

不同的平台，却实现相同操作，创建 AppDelegate 变量和执行 run 方法。下面将以 Linux 平台为例，来说明程序是如何开始与结束的，因为 Linux 的内部实现要简单一点，而 Android 平台的实现稍显麻烦，Jni 之间来回调用，对我们理解 cocos2d-x 的执行流程反而有所阻碍，况且 cocos2d-x 本身就是跨平台的程序。不必拘泥于特有平台的专有特性。

程序的流程（这里以 Linux 的实现为主，其它平台触类旁通即可）

AppDelegate 与 CCApplication

我们从 main.cpp 中 CCApplication::sharedApplication()->run(); 这一句看起，这一句标志着， cocos2d-x 程序正式开始运行，一点点开始分析，我们定位到 sharedApplication() 方法的实现，这里只给出必要的代码，具体看一自己直接看源码：

// [cocos2dx-path]/cocos2dx/platform/linux/CCApplication.cpp 
  
 ... 
  
  // 此变量为定义了一个 CCApplication 的静态变量，也及时自己类型本身，实现单例模式 
  
 CCApplication 
  *CCApplication 
  ::sm_pSharedApplication 
  = 
  0; 
  
 ... 
  
  // 构造函数，将所创建的 对象直接付给其静态变量 
  
 CCApplication 
  ::CCApplication 
  // 断言在此决定着此构造函数只能运行一次 
  
   CC_ASSERT 
  !sm_pSharedApplication 
  ); 
  
   sm_pSharedApplication 
  =this; 
  
  } 
  
 CCApplication 
  ::~CCApplication 
  { 
  
   CC_ASSERT 
  (this 
  ==sm_pSharedApplication 
  = 
  NULL; 
  
   m_nAnimationInterval 
  =1.0f 
  /60.0f 
  *1000.0f; 
  
  // run 方法，整个 cocos2d-x 的主循环在这里开始 
  
  intCCApplication 
  ::run 
  // 首次启动调用初始化函数 
  
  !applicationDidFinishLaunching 
  { 
  
  return 
  0; 
  
  } 
  
  // 游戏主循环，这里 Linux 的实现相比其它平台的实现，简单明了 
  
  for 
  (;; 
  longiLastTime 
  =getCurrentMillSecond 
  // 在循环之内调用每一帧的逻辑，组织并且控制 cocos2d-x 之中各个组件 
  
     CCDirector 
  ->mainLoop 
  ); 
  
  longiCurTime 
  // 这里的几个时间变量，可以控制每一帧所运行的 最小 时间，从而控制游戏的帧率 
  
  (iCurTime 
  -iLastTime<m_nAnimationInterval 
  { 
  
       usleep 
  (m_nAnimationInterval 
  -iCurTime 
  +iLastTime 
  * 
  1000 
  ); 
  
  } 
  
  } 
  
  // 注意，这里的 for 循环，并没有退出循环条件，这也决定着 run() 方法永远也不会返回 
  
  return 
  - 
  1; 
  
  // 方法直接返回了静态对象，并且做了断言，也既是在调用此方法之前， 
  
  // 必须事先创建一个 CCApplication 的对象，以保证其静态变量能够初始化，否则返回空 
  
 CCApplication 
  (sm_pSharedApplication 
  ); 
  
  returnsm_pSharedApplication; 
  
  }

从上面的内容可以看出，从 sharedApplication() 方法，到 run() 方法，在这之前，我们需要调用到它的构造函数，否则不能运行，这就是为什么在 CCApplication::sharedApplication()->run(); 之前，我们首先使用了 AppDelegate app; 创建 AppDelegate 变量的原因！嗯！！ AppDelegate 和 CCAppliation 是什么关系！由 AppDelegate 的定义我们可以知道，它是 CCApplication 的子类，在创建子类对象的时候，调用其构造函数的同时，父类构造函数也会执行，然后就将 AppDelegate 的对象赋给了 CCApplication 的静态变量，而在 AppDelegate 之中我们实现了 applicationDidFinishLaunching 方法，所以在 CCApplication 中 run 方法的开始处调用的就是 AppDelegate 之中的实现。而我们在此方法中我们初始化了一些变量，创建了第一个 CCScene 场景等，之后的控制权，便全权交给了 CCDirector::sharedDirector()->mainLoop(); 方法了。

（这里的实现机制，不做详细说明，简单说来：applicationDidFinishLaunching 是由 CCApplicationProtocol 定义，CCApplication 继承， AppDelegate 实现的 ~）

比较重要的所在，for 循环并没有循环退出条件，所以 run 方法永远不会返回。那么是怎么结束的呢！要学会存疑！

从 CCApplication 到 CCDirector

cocos2d-x 程序已经运行起来了，我们继续下一步，mainLoop 函数：

// [cocos2dx-path]/cocos2dx/CCDirector.cpp 
  
 ... 
  
  // 定义静态变量，实现单例模式 
  
  staticCCDisplayLinkDirector 
  *s_SharedDirector 
  NULL; 
  
 ... 
  
  // 返回 CCDirector 实例 
  
 CCDirector 
  *CCDirector 
  // 判断静态变量，以保证只有一个实例 
  
  !s_SharedDirector 
  { 
  
     s_SharedDirector 
  =new CCDisplayLinkDirector 
  ); 
  
     s_SharedDirector 
  ->init 
  // CCDisplayLinkDirector 为 CCDirector 的子类，这里返回了其子类 
  
  returns_SharedDirector; 
  
  // mainLoop 方法的具体实现 
  
  voidCCDisplayLinkDirector 
  ::mainLoop 
  // 此变量是我们需要关注，并且跟踪的，因为它决定着程序的结束时机 
  
  (m_bPurgeDirecotorInNextLoop 
  { 
  
    m_bPurgeDirecotorInNextLoop 
  false; 
  
  // 运行到此，说明程序的运行，已经没有逻辑代码需要处理了 
  
    purgeDirector 
  else 
  !m_bInvalid 
  { 
  
  // 屏幕绘制，并做一些相应的逻辑处理，其内部处理，这里暂且不做过多探讨 
  
     drawScene 
  // 这里实现了 cocos2d-x CCObject 对象的内存管理机制，对此有兴趣者，可以深入下去 
  
     CCPoolManager 
  ::sharedPoolManager 
  ->pop 
  // 弹出场景 CCScene 
  
  voidCCDirector 
  ::popScene 
  { 
  
   CCAssert 
  (m_pRunningScene 
  != 
  NULL,"running scene should not null" 
  ); 
  
   m_pobScenesStack 
  ->removeLastObject 
  unsigned 
  intc 
  =m_pobScenesStack 
  ->count 
  (c 
  == 
  0 
  // 如果没有场景，调用 end() 方法 
  
     end 
  { 
  
     m_bSendCleanupToScene 
  true; 
  
     m_pNextScene 
  = 
  (CCScene 
  * 
  )m_pobScenesStack 
  ->objectAtIndex 
  1 
  ::end 
  // 在 end 方法中，设置了变量为 true，这所致的结果，在 mainLoop 函数中，达成了运行 purgeDirector 方法的条件 
  
   m_bPurgeDirecotorInNextLoop 
  // 此方法做些收尾清理的工作 
  
  ::purgeDirector 
  { 
  
   ... 
  
  { 
  
     m_pRunningScene 
  ->onExit 
  ); 
  
     m_pRunningScene 
  ->cleanup 
  ->release 
  // 做一些清理的工作 
  
  ... 
  
  // OpenGL view 
  
  // ###此句代码关键### 
  
   m_pobOpenGLView 
  ->end 
  ); 
  
   m_pobOpenGLView 
  NULL; 
  
  // delete CCDirector 
  
   release 
  // 设置 openglview 
  
  ::setOpenGLView 
  *pobOpenGLView 
  (pobOpenGLView,26)">"opengl view should not be null" 
  (m_pobOpenGLView 
  !=pobOpenGLView 
  // EAGLView is not a CCObject 
  
     delete m_pobOpenGLView; 
  // [openGLView_ release] 
  
  // 为当前 CCDirector m_pobOpenGLView 赋值 
  
     m_pobOpenGLView 
  =pobOpenGLView; 
  
  // set size 
  
     m_obWinSizeInPoints 
  =m_pobOpenGLView 
  ->getDesignResolutionSize 
  ); 
  
     createStatsLabel 
  ); 
  
  ) 
  
  { 
  
       setGLDefaultValues 
  } 
  
     CHECK_GL_ERROR_DEBUG 
  ); 
  
     m_pobOpenGLView 
  ->setTouchDelegate 
  (m_pTouchDispatcher 
  ); 
  
     m_pTouchDispatcher 
  ->setDispatchEvents 
  true 
  }

游戏的运行以场景为基础，每时每刻都有一个场景正在运行，其内部有一个场景栈，遵循后进后出的原则，当我们显示的调用 end() 方法，或者弹出当前场景之时，其自动判断，如果没有场景存在，也会触发 end() 方法，以说明场景运行的结束，而游戏如果没有场景，就像演出没有了舞台，程序进入最后收尾的工作，通过修改变量 m_bPurgeDirecotorInNextLoop 促使在程序 mainLoop 方法之内调用 purgeDirector 方法。

CCEGLView 的收尾工作

purgeDirector 方法之内，通过猜测与排查，最终定位到 m_pobOpenGLView->end(); 方法，在这里结束了 cocos2d-x 游戏进程。而 m_pobOpenGLView 有时何时赋值，它的具体实现又在哪里呢？我们可以在 AppDelegate 的 applicationDidFinishLaunching 方法中找到如下代码：

 
  // AppDelegate.cpp 
  
 CCDirector 
  ); 
  
 pDirector 
  );

我们终于走到最后一步，看 CCEGLView 是如果负责收尾工作的:

// [cocos2dx-path]/cocos2dx/platform/linux.CCEGLView.cpp 
  
 ... 
  
 CCEGLView 
  *CCEGLView 
  staticCCEGLView 
  *s_pEglView 
  NULL; 
  
  (s_pEglView 
  == 
  { 
  
     s_pEglView 
  =new CCEGLView 
  returns_pEglView; 
  
  } 
  
 ... 
  
  // openglview 结束方法 
  
  voidCCEGLView 
  /* Exits from GLFW */ 
  
   glfwTerminate 
  ); 
  
   delete this; 
  
  exit 
  }

end() 方法很简单，只需要看到最后一句 exit(0); 就明白了。

cocos2d-x 程序的结束流程

程序运行时期，由 mainLoop 方法维持运行着游戏之内的各个逻辑，当在弹出最后一个场景，或者直接调用 CCDirector::end(); 方法后，触发游戏的清理工作，执行 purgeDirector 方法，从而结束了 CCEGLView（不同平台不同封装，PC使用OpenGl封装，移动终端封装的为 OpenGl ES）的运行，调用其 end() 方法，从而直接执行 exit(0); 退出程序进程，从而结束了整个程序的运行。（Android 平台的 end() 方法内部通过Jni 方法 terminateProcessJNI(); 调用 Java 实现的功能，其功能一样，直接结束了当前运行的进程）

从程序的 main 方法开始，再创建 AppDelegate 等对象，运行过程中确实通过 exit(0); 来退出程序。所以我们看到了 AppDelegate 构造函数被调用，而其析构函数没有被调用的现象。

exit(0); 的执行，意味着我们的程序完全结束，当然我们的进程资源也会被操作系统释放。但是注意，这里的在构造函数创建[资源]，并且在析构函数中释放[资源] 并非绝对意义上的程序进程资源，在程序退出的时候，程序所使用的资源当然会被系统回收，但是如果我在构造函数调用网络接口初始化，析构在调用一次通知，所影响到的类似这种的非本地资源逻辑上的处理，而留下隐患。而通过理解 cocos2d-x 的运行机制，可以减少这种可能存在的隐患。

cocos2d-x 的整体把握

在本文通过解决一个小疑问，而去分析 cocos2d-x 游戏的运行流程，当然其中很多细致末叶我们并没有深入下去。不去解决这个疑问也可以，知道没有调用析构函数，那我就不调用便是（这也是简单的解决方法，也不用觉得这不可行）。这里只是借着这个疑问，对 cocos2d-x 的流程稍作探寻而已。也没有贴一堆 cocos2d-x 源码去分析，其思路也有迹可循。

什么是 cocos2d-x,它是 cocos2d 一个 C++ 的实现，除 C++ 之外，有 python ，Objective-C 等其它语言的实现，那该怎么去理解 cocos2d ，可以这么理解，cocos2d 是一个编写 2D 游戏的通用形框架，这种框架提供了一个通用模型，而这种模型或者说架构是无关语言与平台的，说 cocos2d-x 使用 C++ 编写，其跨平台能力很强，但它能跑在浏览器上么？cocos2d 还是有着 html5 的实现，当然平台决定着语言的选择，而 cocos2d 能够适应这么多不同的语言和平台，其良好的设计，清晰的结构功不可没。而对不同语言，对相同功能有着不同的封装，正如在本文问题中，在不同平台（Linux 和 Android），对相同功能有着不同的封装异曲同工。那么封装到最后，我们对 cocos2d 的理解就只剩下了，我们要写游戏，那么需要导演，场景、层、精灵、动作等 ~~ 组织好这个中之间的关系即可 ~

（编辑：李大同）

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