COCOS2D-X中的智能指针

  次阅读 作者:智能小宝 来源:互联网 2015-09-27 15:31 我要评论(0)

Cocos2d-x中所有内存管理方式的基础是引用计数,动态分配一个Ref对象后其引用计数为1,并通过retain和release来增持和减少其引用计数。引用计数本身并不能帮助我们进行内存管理。

为了正确地释放对象的内存,Cocos2d-x使用Objective-C里面的自动回收池的机制来管理对象内存的释放。Autorelease有点类似于一个共享的”智能指针”,该”智能指针”的作用域为一帧,该帧结束后,它将释放自己的引用计数,此时,如果该对象没有被其他”共享指针”引用,则对象被释放。如果对象被引用,则保留。

Vector和Map通常用来和autorelease一起工作,我们通常应该将一个autorelease对象加入到Vector或者Map中,例如Node将所有的子元素存储在一个Vector中。Vector和Map对新加入的元素执行retain操作,并对从中移除的元素执行release操作,这样元素在从Vector或者Map中移除的时候就会被自动释放。

对于单个的非集合元素对象,我们往往不会通过autorelease来进行管理,除非它是一个临时对象。这个时候我们只能手动使用retain和release来进行管理,这其实等价于通过new和delete来进行内存管理,这样的情况就容易导致内存管理问题。

因此,Cocos2d-x 在3.1中引入了智能指针RefPtr,RefPtr是基于RAII[引用6]实现的,RAII的全称为Resource Acquisition Is Initialization,是由C++之父Bjarne Stroustrup提出的管理动态内存的方法。在RAII中,动态资源的持有发生在一个对象的生命周期之内,即是说在对象的构造函数中分配内存,在对象的析构函数中释放内存。这就是我们前面讲述的将动态分配的内存映射到一个自动变量上,通过自动变量的构造函数和析构函数来分配和释放内存。这可以保证资源始终会被释放,即使出现异常,也能被正常释放。这也是各种智能指针如std::shared_ptr实现的基本原理。

RefPtr实际上是模仿C++11中的std::shared_ptr实现的,它保持着一个Ref*对象的强引用,并使用Cocos2d-x自身的引用计数来管理多个智能指针对内存的共享。与shared_ptr相比,它更轻量级,并且能够结合Cocos2d-x的内存管理模型,但是它不保证线程安全,因此比shared_ptr更高效。但是,Cocos2d-x并没有提供与std::unique_ptr和std::weak_ptr类似功能的智能指针。

3.2.6.1 构造函数

RefPtr需要依赖于Ref的引用计数来管理内存,所有类型T必须是一个Ref类型,Cocos2d-x通过静态转换static_const来在编译时进行类型检查。

RefPtr提供了几个重载的构造函数,由于RefPtr变量和Ref指针是一种强引用关系,所以这些构造函数会对任何不为nullptr的Ref指针增持其引用计数,除非它是一个右值。例如:

// 转换函数

RefPtr<__string> ref2(cocos2d::String::create(“Hello”));

CC_ASSERT(strcmp(“Hello”, ref2->getCString()) == 0);

CC_ASSERT(2 == ref2->getReferenceCount());

// 复制构造函数

RefPtr<__string> ref4(ref2);

CC_ASSERT(strcmp(“Hello”, ref4->getCString()) == 0);

CC_ASSERT(3 == ref2->getReferenceCount());

CC_ASSERT(3 == ref4->getReferenceCount());

在C++中,只有一个参数的构造函数可以看做一个转换函数,在上面的例子中,类型T*的转换函数对T*引用计数执行了+1,而对于左值的ref2使用的复制构造函数也会对引用的内存执行引用计数+1。通过复制构造函数和转换函数,多个RefPtr可以共享一个Ref对象,并且它们各自均保持对Ref的强引用关系。

而对于右值的复制构造函数则不会增加其引用计数,因为通常对于返回右值的方法,该方法通常不再负责对该对象的内存进行管理,这个时候接受者不应该是共享的一方,而应该是将其对内存的占用转移过来,例如:

RefPtr<__string> getRefPtr()

{

RefPtr<__string> ref2(cocos2d::String::create(“Hello”));

CC_ASSERT(strcmp(“Hello”, ref2->getCString()) == 0);

CC_ASSERT(2 == ref2->getReferenceCount());

return ref2;

}

// 移动复制构造函数

RefPtr<__string> ref4(getRefPtr());

CC_ASSERT(strcmp(“Hello”, ref4->getCString()) == 0);

CC_ASSERT(2 == ref4->getReferenceCount());

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