Cocos2d-x的内存管理机制

Cocos2d-x在 C++语言的基础上，采用引用计数的方式进行内存管理，其工作原理如下：每个x引擎中的对象都具有一个引用计数变量，当一个对象的引用计数为0的时候，就会被x引擎自动 delete掉，这个对象占据的内存就被自动清理回收了。因为x引擎每一帧都在检查是否有对象需要回收，所以x引擎中不再被使用的对象就会被自动 delete掉，不需要使用者控制对象的指针并在必要的时候手动清理回收内存，这就导致了使用者不像是在使用 C++语言，麻烦的内存管理工作由x引擎替你完成。

所有 Cocos2d-x里面的类都继承于 CCObject类。引用计数功能就是在这里提供：

class CC_DLL CCObject : public CCCopying
{
public:
    // object id,CCScriptSupport need public m_uID
    unsigned int        m_uID;
    // Lua reference id
    int                 m_nLuaID;
protected:
    // count of references
    unsigned int        m_uReference;
    // count of autorelease
    unsigned int        m_uAutoReleaseCount;
public:
    CCObject(void);
    /**
     *  @lua NA
     */
    virtual ~CCObject(void);
    
    void release(void);
    void retain(void);
    CCObject* autorelease(void);
    CCObject* copy(void);
    bool isSingleReference(void) const;
    unsigned int retainCount(void) const;
    virtual bool isEqual(const CCObject* pObject);

    virtual void acceptVisitor(CCDataVisitor &visitor);

    virtual void update(float dt) {CC_UNUSED_PARAM(dt);};
    
    friend class CCAutoreleasePool;
};

这里的变量 m_uReference就是引用计数，在对象构造的时候， m_uReference会被置为1，以下是 CCObject类的构造函数，只要是继承自这个类，在执行自己的构造函数时都会调用基类的构造函数：

CCObject::CCObject(void)
: m_nLuaID(0),m_uReference(1) // when the object is created,the reference count of it is 1,m_uAutoReleaseCount(0)
{
    static unsigned int uObjectCount = 0;

    m_uID = ++uObjectCount;
}

当x引擎中的对象被使用时（比如一个场景节点对象被添加到场景图当中），就会调用此对象的retain函数，每次对象进行retain操作后，引用计数m_uReference都会进行加1操作：

void CCObject::retain(void)
{
    CCAssert(m_uReference > 0,"reference count should greater than 0");

    ++m_uReference;
}

当对象被释放时（比如场景图中的一个场景节点被移除），就会对此对象进行 release操作，引用计数 m_uReference减 1，如果引用计数在这次 release之后变为 0，那么对象就会自动清理回收自己所占用的内存：

void CCObject::release(void)
{
    CCAssert(m_uReference > 0,"reference count should greater than 0");
    --m_uReference;

    if (m_uReference == 0)
    {
        delete this;
    }
}

x引擎提供的其他类，比如 CCScence也是继承自 CCObject，所以它的内存管理机制也遵从 CCObject的机制，在场景建立时，它的引用计数为1，随后调用 autoRelease方法，这样它的引用计数就为0，它已经被放到了自动回收池中。也就是说刚刚被生成的场景对象，如果在生成后没有人持有它、使用它，它就会在一帧之后立刻被清理回收掉。但是在刚刚生成对象以后，当场景 CCSence的对象被 CCDirector持有时，它会被 retain()一次，它的引用计数就会加1，直到 CCDirector要删除掉这个场景时，场景对象就会被 release()一次，引用计数就会减1，这时变为0，就会被自动 delete掉。

x引擎对象的自动管理

在游戏中创建一个 CCSprite对象，一般使用的是 CCSprite::create()函数：

CCSprite* CCSprite::create(const char *pszFileName)
{
    CCSprite *pobSprite = new CCSprite();
    if (pobSprite && pobSprite->initWithFile(pszFileName))
    {
        pobSprite->autorelease();
        return pobSprite;
    }
    CC_SAFE_DELETE(pobSprite);
    return NULL;

CCSprite对象其实是在 create函数中被 new出来的，在生成之后，立刻执行 autorelease操作。

CCObject* CCObject::autorelease(void)
{
    CCPoolManager::sharedPoolManager()->addObject(this);
    return this;
}

执行 autorelease操作会将这个精灵对象加入自动管理池，表示处于自动管理状态。在置于自动管理状态过程中，对象的引用计数会被加1，所以此时为2，必须要 autorelease一下，降为1。此时表面它被自动管理，所以引用计数为1。在每一帧的绘制之后，x引擎都会将进入自动管理池中的对象进行 pop操作，也就是引用计数减1，如果当前为1，减1之后就是0，将会被清理掉。也就是说一个对象生成之后调用 autorelease方法将其置入自动管理池中，如果没人使用它，它就会被清理掉，减少资源的浪费。

当我们将精灵对象添加到游戏场景中时，实际上调用了它的 retain函数，导致引用计数加1.只要场景一直持有精灵对象，在每一帧绘制之后，场景图就会一直调用精灵对象的 retain函数，精灵对象自然也就会被清理掉了。游戏场景图被销毁时，我们完全不需要，管理其中的任何一个游戏对象，它们都会被自动清理回收。

由于自动管理机制，我们经常会使用 CCXXX::create()这类的方法来构造x引擎中的游戏对象，而且将其添加到父对象上之后，通常就不需要考虑它的清理工作了。大大节省了开发时间，减少了内存泄露的风险。

一些常见的x引擎类的使用：

CCAction* CCAction::create()： Action就是x引擎中各种动作类的基类，所有动作类族都是采用 create()方式建立，将其添加到自动管理回收池中。只有当这个动作类有父对象持有它时，比如一个精灵 Sprite对象持有这个动作，它才能不被自动管理池回收掉。执行 runAction()函数，就是将动作对象添加到精灵对象上，让其持有此动作对象，只有精灵销毁时才会自动清理回收动作对象占用的资源，不需要开发人员再考虑它的回收工作。

CCArray* CCArray::create()：这是一种在x引擎中非常有用的数据结构，用于保存x引擎对象的数组，它也使用自动管理回收机制，但数组通常都不会被任何对象长期持有，比如在定义一组帧动画时，会使用图片数据来定义动画对象，在定义好之后我们需要把数据释放掉，此时我们并不需要进一步做什么，因为CCArray使用了自动管理回收机制，在一帧结束后，因为没有父对象，它会被自动释放掉。