Cocos内存管理解析 CCRef/retain/release/autorelease

Cocos内存管理源码（autorelease解析）

背景

这段时间在做项目的时候，需求需要往spine动作的挂点上绑定按钮节点，由于按钮在编辑器中是加在已有节点上的，所以在往spine上添加挂点时，需要先移除按钮，然后再绑定的挂点上。

local spineAnim = sp.SkeltonAnimation:create(skeletonFile, atlasFile, 1.0, true)
local btnGame = roleNode:getChildByName("btnGame")
btnGame:removeFromParent()
spineAnim:addSlotBindInfo("qianwangduiju", btnGame, Defind.slotBindType.slotBindType_all)

如果直接这样写，会在某种情况导致btnGame按钮节点丢失，无法正常挂载再spine动画节点上，后续优化了此方案

local spineAnim = sp.SkeltonAnimation:create(skeletonFile, atlasFile, 1.0, true)
local btnGame = roleNode:getChildByName("btnGame")
btnGame:retain()
btnGame:removeFromParent()
btnGame:autorelease()
spineAnim:addSlotBindInfo("qianwangduiju", btnGame, Defind.slotBindType.slotBindType_all)

在移除按钮之前，先retain一下，这样引用计数加1，就不会导致内存被回收，再调用autorelease，此时并不会release对象，这时会将此节点加入_managedObjectArry对象池中，在Director的mainLoop中会调用PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();

具体详情解析，请接着看

在cocos2dx-3.8中的自动内存管理是用引用计数来实现的，对于老版本的coocs引用计数使用的是CCObejct，但这个类后续被弃用了，使用CCRef代替，cocos中几乎所有的类都是继承于CCRef

CCRef基本原理就是其内部存在一个引用计数_referenceCount，当这个计数为0时，就会被释放。引用计数通过retain,release操作。

Ref从创建到销毁的过程

举个栗子，向屏幕中添加一个Button来测试Ref的创建和销毁，首先创建一个Button

auto button = Button::create();
button->setName("myButton");
addChild(button);

以上代码就是向屏幕中添加一个button，让我们看看create做了什么

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

create函数是一个工厂方法，cocos中很多类都实现了这个方法，其中可以看到ret->autorelease();，这个函数就是把当前对象加入到自动释放池内，对于自动释放池下面会详细讲解。（注：Ref初始化的时候引用计数为1不是0）

接下来看下addChild()接口，此处截取了一部分

void Node::addChild(Node *child){
    CCASSERT( child != nullptr, "Argument must be non-nil");
    this->addChild(child, child->_localZOrder, child->_name);
}

void Node::addChild(Node* child, int localZOrder, const std::string &name){
    ...
    addChildHelper(child, localZOrder, INVALID_TAG, name, false);
}

void Node::addChildHelper(Node* child, int localZOrder, int tag, const std::string &name, bool setTag){
    ...
    this->insertChild(child, localZOrder);
    ...
}

void Node::insertChild(Node* child, int z){
    _transformUpdated = true;
    _reorderChildDirty = true;
    _children.pushBack(child);
    child->_localZOrder = z;
}

最终跳转到insertChild中，通过 _children.pushBack把 button加入到_children中去，到底引用计数在哪里+1操作？答案在pushBack操作中，_children是cocos为Ref量身定制的向量Vector<T>，这个向量只能给继承Ref的类使用

void pushBack(T object){
    ...
    _data.push_back( object );
    object->retain();
}

代码中可以看到object->retain(),对添加进来的对象引用+1操作，那么什么时候-1呢？

当我们移除场景的时候，应该释放场景中的button的。Node被移除时会调用当前的Node的父亲的removeChild函数，此函数最后会调用Node的cleanup函数，cleanup函数时递归函数，会遍历所有子节点。当cleanup完之后会从父节点的_children这个向量中删除，此时就会调用release函数

//当某个儿子节点cleanup完之后会调用_children.earse(childIndex)
iterator erase(ssize_t index){
    ...
    auto it = std::next( begin(), index );
    (*it)->release();
    return _data.erase(it);
}

release函数就是当前实例的引用计数-1，如果-1后为0那么释放内存

void Ref::release(){
    ...
    --_referenceCount;

    if (_referenceCount == 0){
        ...
        delete this;
    }
}

自动释放池

Ref中的autorelease函数，咋一看感觉内存不需要我来管了，他会自动释放。然而这个自动和我脑子里面的自动向差一个孙猴子的跟头，毕竟c++不是java，先看看autorelease的源码

Ref* Ref::autorelease()
{
	PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->addObject(this);
    return this;
}

代码很短，autorelease并没有release，而是把对象加入到了对象池中。那么这个对象池是什么时候去release里面的对象呢？接下来就要看Director的mainLoop函数了，这个函数在Director中实现。

void Director::mainLoop()
{
    if(_purgeDirectorInNextLoop)
    {
        ...
    }
    else if(_restartDirectorInNextLoop)
    {
        ...
    }
    else if(!_invalid)
    {
        drawScene();
        
        // release the objects
        PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();
    }
}

mainLoop是每一帧调用的函数，我们发现cocos在每一帧结束绘制drawScene之后都会调用PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();的操作，接下来我们看看clear的实现细节。

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

我们发现，在clear里面对所有在_managedObjectArray中的所有对象都进行一次release操作，并把它从_managedObjectArray中删掉。_managedObjectArray是什么，查看前一段代码中addObject的实现细节就知道，autorelease就是把当前对象加入到_managedObjectArray中

也就是说，我们创建的Button的时候引用计数为1，然后调用autorelease添加到_managedObjectArray中，之后又被addChild到屏幕中，此时引用计数为2。当一帧绘制结束的时候会系统会调用释放池的clear函数，此函数会遍历所有在自动释放池内的对象并release，最后从对象池中删除之（所以第二帧结束后不会被再次调用release了），此时引用计数为1。当我们把当前场景移除的时候会调用release把引用计数减少至0，并从内存中释放。