cocos2dx 学习（-）内存管理机制

转自：http://blog.csdn.net/xzben/article/details/41979601

一、题记

         关于cocos2dx 的内存管理机制，想必大家都能清楚说出是通过引用计数（Reference Count）和自动释放池（AutoReleasePool）。但是不知大家是否知道其中具体的运行的细节呢？反正在写这篇blog之前我是一知半解的，而且在粗略的看了下 PoolManager 的源码时我还开始怀疑过这个机制的可靠性，于是我还专门找了测内存泄漏的工具 vs2010使用vld检测内存泄露，一测发现项目还真存在内存泄漏的问题。可是后来发现原来是自己用的别人的敏感字过滤开源库（https://github.com/xjdrew/crab）存在问题。经我改造后(https://github.com/xzben/GameFrame/tree/master/client/GameClient/frameworks/runtime-src/Classes/crab) 的版本修复此问题，并调整了api的结果。可是修复了我自己的代码的内存泄漏的问题后，发现 Cocos2dx 真的有内存泄漏（哈哈终于抓到尾巴了内心窃喜）。可是发现原来只是cocos2dx 一个单例模式的对象忘记了释放而已(这里我想吐槽cocos2dx 单例模式的实现，这里可以参考我之前写的一篇关于单例模式实现方式的博文http://blog.csdn.net/xzben/article/details/17080757#t14)，并不是我想得PoolManager 导致的。终于发现原来cocos2dx 的内存管理模式其实应该 是  引用计数（Reference Count）和自动释放池（AutoReleasePool）和 内置CCVector和其它Cocos2dx内置容器类辅助实现的。下面来自己分析一下。

1、首先要说说我为什么怀疑它的可靠性。

因为我发现cocos2dx 的 AutoReleasePool 其实是通过 PoolManager  在每一帧调用一次clear

[cpp] view plaincopy

1. void DisplayLinkDirector::mainLoop()  
2. {  
3.     if (_purgeDirectorInNextLoop)  
4.     {  
5.         _purgeDirectorInNextLoop = false;  
6.         purgeDirector();  
7.     }  
8.     else if (! _invalid)  
9.     {  
10.         drawScene();  
11.        
12.         // release the objects  
13.         PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();  
14.     }  
15. }  

[cpp] view plaincopy

1. void AutoreleasePool::clear()  
2. {  
3. #if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)  
4.     _isClearing = true;  
5. #endif  
6.     for (const auto &obj : _managedObjectArray)  
7.     {  
8.         obj->release();  
9.     }  
10.     _managedObjectArray.clear();  
11. #if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)  
12.     _isClearing = false;  
13. #endif  
14. }  

仔细看了一下clear的实现后发现一个漏洞，那就是 它在将 _managedObjectArray 中的obj relase 之后就将 _managedObjectArray clear 了，那那些 release之后 引用计数还是大于0的谁来管理呢？我查看了 Node, Ref 的实现中，都没有找到对这些obj 管理，原先使用过程中我们知道 addChild 后就不怕被 PoolManager 给释放了。但是我在addChild中也没看到 retain 在 removeFromParent 也没看到 release 的操作，于是我就产生了疑问。

2、如何快速找到问题的关键的。

还好我在上一家公司学会了vs的各种调试技巧（用数据断点的方式查看 Ref 的引用计数变量的变化），让我一下子就找到了问题的所在。原来这个管理工作隐藏在了 内置容器 Vector 中了。

[cpp] view plaincopy

1. void pushBack(T object)  
2.  {  
3.      CCASSERT(object != nullptr, "The object should not be nullptr");  
4.      _data.push_back( object );  
5.      object->retain();  
6.  }  
7.    

[cpp] view plaincopy

1. void popBack()  
2. {  
3.     CCASSERT(!_data.empty(), "no objects added");  
4.     auto last = _data.back();  
5.     _data.pop_back();  
6.     last->release();  
7. }  

3、隐藏的一个危险，不知道大家有没有注意到 Ref 里面一个Debug才会运行的代码

[cpp] view plaincopy

1. void Ref::release()  
2. {  
3.     CCASSERT(_referenceCount > 0, "reference count should greater than 0");  
4.     --_referenceCount;  
5.   
6.     if (_referenceCount == 0)  
7.     {  
8. #if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)  
9.         auto poolManager = PoolManager::getInstance();  
10.         if (!poolManager->getCurrentPool()->isClearing() && poolManager->isObjectInPools(this))  
11.         {  
12.             // Trigger an assert if the reference count is 0 but the Ref is still in autorelease pool.  
13.             // This happens when 'autorelease/release' were not used in pairs with 'new/retain'.  
14.             //  
15.             // Wrong usage (1):  
16.             //  
17.             // auto obj = Node::create();   // Ref = 1, but it's an autorelease Ref which means it was in the autorelease pool.  
18.             // obj->autorelease();   // Wrong: If you wish to invoke autorelease several times, you should retain `obj` first.  
19.             //  
20.             // Wrong usage (2):  
21.             //  
22.             // auto obj = Node::create();  
23.             // obj->release();   // Wrong: obj is an autorelease Ref, it will be released when clearing current pool.  
24.             //  
25.             // Correct usage (1):  
26.             //  
27.             // auto obj = Node::create();  
28.             //                     |-   new Node();     // `new` is the pair of the `autorelease` of next line  
29.             //                     |-   autorelease();  // The pair of `new Node`.  
30.             //  
31.             // obj->retain();  
32.             // obj->autorelease();  // This `autorelease` is the pair of `retain` of previous line.  
33.             //  
34.             // Correct usage (2):  
35.             //  
36.             // auto obj = Node::create();  
37.             // obj->retain();  
38.             // obj->release();   // This `release` is the pair of `retain` of previous line.  
39.             CCASSERT(false, "The reference shouldn't be 0 because it is still in autorelease pool.");  
40.         }  
41. #endif  
42.   
43. #if CC_USE_MEM_LEAK_DETECTION  
44.         untrackRef(this);  
45. #endif  
46.         delete this;  
47.     }  
48. }  

他在delete之前先判断了下这个obj是否还在管理池中。细想一下这里真的存在一个危险的问题，那就是如果你把一个obj添加到池中了。然后你池中保存了这个obj的指针，但是如果你在添加到池的这一帧中又release了1次这个obj，那么会导致这个内存池中存了一个野指针，那么接下来等着你的就是程序挂掉了。

4、总结：

Cocos2dx 中内存管理是基于 引用计数（Reference Count）和自动释放池（AutoReleasePool）和 内置CCVector和其它Cocos2dx内置容器类辅助实现的，而且要注意的是它是按帧管理的。也就是它只负责你在前一帧中那些没有被利用到的obj帮你自动处理了。cocos2dx 中 class的 static create 接口都将产生 autorelase 的obj，如果autorelease的obj在产生后没有找到管理的宿主(执行retain)，那么就会在下一帧被PoolManager 给clear掉。

关于cocos2dx 中内存池中这个隐含的危险。我们只要注意不要在同一帧中将一个obj加入池中又将其release就行了。

另外cocos2dx 中存在大量的单例对象，官方可能存在忘记释放这些单例对象的情况，这时候我们可以通过 vld 快速的定位到，自己进行对应的修改是指能够被正确释放掉。