Cocos2d-x与iOS内存管理分析

一、iOS与图片内存

在iOS系统中，图片会自动缩放到2的N次方大小。例如，一张尺寸为1024 1025的图片，其占用的内存与一张1024 2048的图片相同。图片占用内存大小的计算公式为：长 宽 4。以一张512 512的图片为例，其占用的内存为512 512 4 = 1MB，其他尺寸的图片可依此公式计算。需要注意的是，iOS上支持的图片最大尺寸为2048 2048。

二、Cocos2d - x的图片缓存

在Cocos2d - x中，当构造一个精灵时，通常会使用spriteWithFile或者spriteWithSpriteFrameName等方法。无论采用哪种方式，Cocos2d - x都会将图片加载到缓存中。若为首次加载该图片，会先将其加载到缓存，再从缓存中读取；若缓存中已存在该图片，则直接从缓存提取，避免了重复加载过程。

图片的缓存主要由以下两个类负责处理：

• CCSpriteFrameCache：该类用于加载拼接过的大图，其中每个小图只是大图中的一个区域，这些区域信息存储在plist文件中。使用时，只需根据小图的名称即可加载对应的区域。
• CCTextureCache：这是普通的图片缓存，所有直接加载的图片默认都会存放在此缓存中，以提高调用效率。

因此，每次加载一张图片，或者通过plist加载一张拼接图时，都会将整张图片加载到内存中。若不进行释放操作，图片将一直占用内存。

三、渲染内存

在计算内存时，不能仅仅考虑加载到缓存中的内存。下面通过具体示例进行说明：

直接加载图片

以一张1024 * 1024的图片为例，执行以下代码：

CCSprite *pSprite = CCSprite::spriteWithFile("a.png");

调用上述代码后，通过LEAKS工具可以观察到，内存大约增加了4MB。接着执行：

addChild(pSprite);

此时，内存又增加了4MB。这表明，如果一张图片需要进行渲染，其占用的内存会变为原来的2倍。

通过plist加载图片

假设一张大图尺寸为2048 2048，要加载其中一张32 32的小图片，执行以下代码：

CCSpriteFrameCache::sharedSpriteFrameCache()->addSpriteFramesWithFile("b.plist");

此时，内存会增加16MB。继续执行：

CCSprite *pSpriteFrame = CCSprite::spriteWithSpriteFrameName("b1.png");

尽管b.png大小仅为32 * 32，但实际内存增加了16MB。这意味着只要渲染了图片的一部分，整张图片都会被加载到内存中。

不过，已经渲染过的图片，再次加载时内存不会继续升高。例如，再增加100个b.plist的另一个区域，图片内存总共增加16 + 16 = 32MB，不会持续上升。

四、缓存释放

如果游戏包含多个场景，在场景切换时可以释放前一个场景的内存，防止总内存过高。以下是一些常见的释放方法：

CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeAllTextures();

该方法用于释放到目前为止所有加载的图片。

CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeUnusedTextures();

此方法会将引用计数为1的图片释放掉。此外，还可以使用CCTextureCache::sharedTextureCache()->removeTexture()单独释放某个图片。CCSpriteFrameCache与CCTextureCache的释放方法类似。

需要注意释放的时机，一般在切换场景时释放资源。如果从A场景切换到B场景，正常情况下函数的调用顺序为B::init() —-> A::exit() —-> B::onEnter()。但如果使用了切换效果，如CTransitionJumpZoom::transitionWithDuration这样的函数，函数的调用顺序会变为B::init() —-> B::onEnter() —-> A::exit()。而且第二种方式会有一瞬间将两个场景的资源叠加在一起，如果不采取过渡措施，很可能因内存吃紧而导致程序崩溃。

有时强制释放全部资源时，可能会使某个正在执行的动画失去引用而抛出异常，可调用CCActionManager::sharedManager()->removeAllActions()来解决。

五、内存优化

内存优化的关键在于尽量拼接图片，使图片边长尽可能保持为2的N次方，并且充分利用图片空间。同时，有逻辑关系的图片应尽量打包在一张大图里，打包时还需考虑层的分布。因为为了提高渲染效率，可能会使用CCSpriteBatchNode，同一个BatchNode里的图片必须位于同一层级，所以要根据各个图片的层级关系，将其打包到不同的plist文件中。在实际操作中，内存和效率往往难以兼顾，只能尽量寻求平衡。

六、其他

最后附上各代iOS设备的内存限制情况： | 设备 | 建议内存 | 最大内存 | | ---- | ---- | ---- | | iPad2/iPhone4s/iPhone4 | 170 - 180MB | 512MB | | iPad/iPod touch3,4/iPhone3gs | 40 - 80MB | 256MB | | iPod touch1,2/iPhone3g/iPhone1 | 25MB | 128MB |

上述建议内存是部分开发者测试的结果，设备可用的RAM一般不大于最大内存的一半，若程序占用内存超过最大内存的一半，可能会导致程序崩溃。另外，在LEAKS工具中查看模拟器和真机的总内存时，会存在较大差异，模拟器中的结果与实际情况更为接近。