Cocos2d之Ref类与内存管理使用详解

一、简介

用C++和JAVA编写过程序的朋友一定会为两种语言不同的内存管理机制懊恼。JAVA程序运行在JVM之上，由JVM自动实现内存管理，开发者只管申请内存而不用手动释放内存。当JAVA中对象没有被任何引用变量（类似于C和C++的指针）引用时，JVM会将对象释放掉。C++和C一样，是编译后能够直接被操作系统执行的语言，没有虚拟机负责其内存管理，因此需要在程序中管理内存。本文主要介绍如何使用cocos2d提供的内存管理机制。

Cocos2d-x借鉴了“引用计数”思想，实现了一定程度上的自动内存管理。cocos2d委托对象管理池PoolManager存放对象和释放对象资源，管理池释放对象的判据是对象的引用计数为0。

二、Ref类

Ref类实现了与cocos2d内存管理机制交互的接口，所有Ref的子类对象的内存能够被管理池自动管理。Ref类的接口如下：

//////////////////////////////////////
// 该方法能够增加Ref对象的引用计数
void retain();

/////////////////////////////////
// 减少 Ref 对象的引用计数，
// 如果计数减少到0，则对象被释放
void release();

////////////////////////////////
// 没有立即减少引用计数，
// 而是在结束当前pool池时，减少Ref对象的引用计数
// 如果计数减少到0，则对象被释放
void autorelease();

当实例化一个Ref类的子类时，调用该对象的retain方法能够使计数加1。下面看一下常用的Ref子类Scene类的create方法的实现原理：

Scene* Scene::create()
{
    Scene *ret = new (std::nothrow) Scene();
    if (ret && ret->init())
    {
        ret->autorelease();
        return ret;
    }
    else
    {
        CC_SAFE_DELETE(ret);
        return nullptr;
    }
}

实例化Scene类后，立即调用autorelease方法，如果返回的ret被其它地方使用（也就是调用对象的retain方法使引用计数加1），那么在本次pool池结束后对象不会被销毁；如果返回的ret没有被使用，那么本次poo池结束后对象被销毁以防止内存溢出。

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// 返回的ret被addChild方法使用
// addChild内部会调用ret的retain方法使引用计数加1
// 本次pool池结束后ret指向对象不会被释放
this->addChild(Scene::create());    // create返回ret指针

再举一些例子。

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// __Array是Ref的子类
// 必须显式调用retain方法，否则count方法出错
// 因为array引用计数为0，pool结束后将其释放
auto array = __Array::create();
array.retain();
....
array.count();  // 在上次pool结束后，比如按键回调中使用

///////////////////////////////////////
// addObject方法能够显式调用sprite.retain()，
// 所以对象不会被释放
Sprite *sprite = Sprite::create();
array.addObject(sprite);
....
Sprite *sp = (Sprite*) array.getLastObject(); // 在上次pool结束后，比如按键回调中使用

下面总结一下cocos2d管理内存的一些规则

• 在使用Node节点对象的时候，addChild()方法能够隐式调用被添加节点的retain方法，removeChild()方法能够调用被移除对象的release方法。
• 如果是__Array和__Dictionary等由coco2d的类，它们本身是Ref的子类，它们添加或者删除元素时能够相应地隐式调用retain和release方法。但前提是，__Array和__Dictionary的对象需要被retain以保证不被释放掉。
• 如果不是上述的Ref子类对象，需要显式并且成对地调用retain和release方法。