cocos2d-x 3.6版本学习笔记－内存管理之Node对象

由于C++目前未提供完整的垃圾回收机制，cocos2d-x必须手动来管理内存。3.6版本里，cocos2d-x使用了一种类oc的内存管理机制，利用引用计算来控制对象的释放。

在cocos2d-x中，几乎所有的对象都继承自Ref类，而各对象的引用计数也都在Ref类中维护，Ref类结构如下（代码1）：

class CC_DLL Ref
{
public:
    void retain();
    void release();
    Ref* autorelease();
    unsigned int getReferenceCount() const;
protected:
    unsigned int _referenceCount;

    friend class AutoreleasePool;
    ...
};

对象每retain一次引用计数加1，每release一次引用计数减1，当引用计算减到0时，释放资源。
我们可以手动retain，release控制对象的引用计数，也可以通过autorelease来自动化管理对象引用计数。

所谓的自动化管理，就是调用create方法创建Ref对象后，无需手动调用release方法，系统在适当的时候自动调用release方法，这种方便主要是针对 node类型的对象。

以Sprite为例，首先创建一个Sprite对象，create函数实现如下（代码2）：

Sprite* Sprite::create(const std::string& filename)
{
    Sprite *sprite = new (std::nothrow) Sprite();//所有Ref对象引用计数，初始值为1
    if (sprite && sprite->initWithFile(filename))
    {
        sprite->autorelease();
        return sprite;
    }
    CC_SAFE_DELETE(sprite);
    return nullptr;
}

成功的话，返回一个autorelease对象，autorelease函数实现如下（代码3）：

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

void AutoreleasePool::addObject(Ref* object){    _managedObjectArray.push_back(object);}

autorelease只是将对象添加到一个全局的对象池中。其中_managedObjectArray是一个std::vector<Ref*>类型的容器（注，是标准库的容器，非cocos容器）。
至此，对象创建完成。

第二步，将sprite添加到helloworld场景当中。代码如下（代码4）：

bool HelloWorld::init()
{
    ...    
    this->addChild(sprite, 0);

    return true;
}

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

void Node::addChild(Node* child, int localZOrder, const std::string &name){    CCASSERT(child != nullptr, "Argument must be non-nil");    CCASSERT(child->_parent == nullptr, "child already added. It can't be added again");        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);//注：这里的_children窗口为cocos2d::Vector<Node*>类型，非std::Vector    child->_localZOrder = z;}

void pushBack(T object)    {        CCASSERT(object != nullptr, "The object should not be nullptr");        _data.push_back( object );        object->retain();//引用计数为2    }

可以看到，在sprite添加到父节点时，子结点会有一次retain()的操作，retain()完后引用计数为2。

在一帧绘制完毕后，director将会对对象池里的对象进行一次release，代码如下（代码5）：

void DisplayLinkDirector::mainLoop()
{
        ...
        drawScene();//sprite引用计数为2     
        PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();//sprite引用计数为1
        ...
}

clear函数中，将对对象池中的所有对象引用计算减1。

可以看到，上述过程中，sprite对象引用计数一直大于0，所以一直未销毁（程序的逻辑上确实也是如此）。

那么问题来了，sprite什么时候销毁呢？当引用计数减到0的时候（这是废话），有几种情况会使的sprite的引用计数减1：

1）场景销毁的时候_runningScene->release();

2）场景重新运行的时候

3）sprite从父节点remove掉的时候

前2种情况是对所有的对象池里的数据进行引用减1，第3种是对特定的remove对象引用减1。代码如下（代码6）：

void Node::removeChild(Node* child, bool cleanup /* = true */)
{
    // explicit nil handling
    if (_children.empty())
    {
        return;
    }

    ssize_t index = _children.getIndex(child);
    if( index != CC_INVALID_INDEX )
        this->detachChild( child, index, cleanup );
}

void Node::detachChild(Node *child, ssize_t childIndex, bool doCleanup)
{
    ...
    // set parent nil at the end
    child->setParent(nullptr);

    _children.erase(childIndex);
}

iterator erase(ssize_t index)
    {
        CCASSERT(!_data.empty() && index >=0 && index < size(), "Invalid index!");
        auto it = std::next( begin(), index );
        (*it)->release();//减1操作在此！
        return _data.erase(it);
    }

当对象引用计数为0的时候，对象会释放自身的资源，并且会删除对象池里的引用（如果存在的话）。

总结一下：cocos的autorelease（自动释放）机制，即：

对于node的子类，将new与delete操作与create()，addchild()，removechild()等操作绑定。当对象从UI上移除也表示着其资源得到释放。

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