Cocos2d-x开发中C++内存管理

2022-09-20 11:07:20

由于开始并没有介绍C++语言，C++的内存管理当然也没进行任何的说明，为了掌握Cocos2d-x中的内存管理机制，是有必要先了解一些C++内存管理的知识。
C++内存管理非常复杂，如果完全地系统地介绍可能需要一本书的篇幅才能解释清楚。这里只给大家介绍C++内存管理最为基本的用法。

内存分配区域
创建对象需要两个步骤：第一步，为对象分配内存，第二步，调用构造函数初始化内存。在第一步中对象分配内存时候，我们可以选择几个不同的分配区域，这几个区域如下：
栈区域分配。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。由处理器自动分配和释放，用来存放函数的参数值和局部变量的值等。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。
堆区域分配。从堆上分配，亦称动态内存分配。由开发人员分配释放，如果不释放，程序结束时由操作系统回收。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，开发人员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由开发人员决定，使用非常灵活，但问题也最多。
在静态存储区域分配。这个内存空间在程序的整个运行期间都存在，内存在程序编译的时候就已经分配好。它可以分配全局变量和静态变量。

动态内存分配
动态内存分配最为灵活但是问题也很多，我们重点介绍动态内存分配。动态内存使用malloc或new分配内存，使用free或delete释放内存。其中malloc和free是成对的，new和delete是成对的。
1、malloc和free使用
malloc和free是C/C++语言的标准库函数，主要是在C中使用。使用malloc创建对象，不会自动调用构造函数初始化内存。使用free释放对象，不会自动调用析构函数清除内存。
使用malloc和free分配和释放内存的实例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;
class MyObject
{
public :
MyObject(){ ①
cout << "call constructor." << endl;
}
~MyObject(){ ②
cout << "call destructor." << endl;
}
void initialize(){ ③
cout << "call initialization." << endl;
}
void destroy(){ ④
cout << "call destroy." << endl;
}
};
int main(){
MyObject *obj = (MyObject *)malloc(sizeof(MyObject)); // 申请动态内存 ⑤
obj->initialize(); ⑥
//TODO
obj->destroy(); ⑦
free(obj); ⑧
obj = NULL;
return 0;
}

上述代码创建了声明了MyObject类，其中第①行代码是声明构造函数，第②行代码是声明析构函数。第③行代码是声明初始化函数void initialize()在使用malloc分配内存时候不能调用构造函数，通过调用该函数初始化该对象。第④行代码是声明清除函数void destroy()在使用free释放对象内存时候，通过调用该函数清除该对象的一些资源。
第⑤~⑧行是调用MyObject类进行测试，其中第⑤行代码MyObject *obj = (MyObject *)malloc(sizeof(MyObject))是使用malloc函数分配内存，使用该函数需要指定对象的长度，还有malloc函数返回值是void*，由于C++不允许void*赋值给其它指针，所以需要强制类型转换。由于构造函数不能显式调用，所以需要第⑥行代码是初始化对象。
第⑧行代码free(obj)是释放obj对象内存。在释放对象内存之前，我们在第⑦行代码obj->destroy()是在释放对象内存之前调用，清除该对象的一些资源，它的作用相当于析构函数。但是真正的析构函数~MyObject()并没有调用。
运行结果如下：
call initialization.
call destroy.

2、new和delete使用
与malloc和free不同，new和delete不是函数库，而是C++的运算符。new运算符能够完成创建对象所有步骤（即：第一步，为对象分配内存，第二步，调用构造函数初始化内存），它也会调用构造函数。实例代码：
MyObject *obj = new MyObject();
构造函数可以重载，根据用户传递的参数列表，决定调用哪个构造函数进行初始化对象。
new运算符反操作运算符是delete，delete先调用析构函数，再释放内存。实例代码：
delete obj;
obj是对象指针，obj只能释放new创建的对象，不能释放有malloc创建的。而且采用delete释放后的对象指针，需要obj=NULL以防止“野指针”。
提示一种情况是，指针变量没有被初始化，它的指向是随机的，它会乱指一气，并不是为NULL。如果使用if语句判断，则认为是有效指针。另外情况是，指针变量被free或者delete之后，它们只是把指针所指的内存给释放掉，但并没有把指针本身清除，此时指针指向的就是“垃圾”内存。如果使用if语句判断，也会认为是有效指针。“野指针”是很危险的，良好的编程习惯是，这两种情况下都需要将指针设置为NULL，这是避免“野指针”的唯一方法。
使用new和delete分配和释放内存的实例代码如下：