cocos2d-x引擎在内部实现了一个庞大的主循环,每帧之间更新界面,如果耗时的操作放到了主线程中,游戏的界面就会卡,这是不能容忍的,游戏最基本的条件就是流畅性,这就是为什么游戏开发选择C++的原因。另外现在双核手机和四核手机越来越普遍了,是时候使用多线程来挖掘硬件的潜力了。

1.环境搭建

cocos2d-x中的多线程使用pthread就可以实现跨平台,而且也不是很难理解。使用pthread需要先配置一下工程。右击工程----->属性----->配置属性---->链接器----->输入---->附加依赖项中添加pthreadVCE2.lib,如下图

cocos2dx多线程以及线程同步 与 cocos2dx内存管理与多线程问题_多线程

接着添加附加包含目录,右击项目,属性----->C/C++---->常规----->附加包含目录加入pthread头文件所在的目录

cocos2dx多线程以及线程同步 与 cocos2dx内存管理与多线程问题_#include_02

这样,环境就搭建起来了。

2.多线程的使用

使用pthread来实现多线程,最重要的一个函数是



PTW32_DLLPORT int PTW32_CDECL pthread_create (pthread_t * tid,//线程的标示                                const pthread_attr_t * attr,      //创建线程的参数                                void *(*start) (void *),          //入口函数的指针                                void *arg);                       //传递给线程的数据


在HelloWorldScene.h文件中


pthread_t pidrun,pidgo;   static void* th_run(void *r);   static void* th_go(void *r);


定义了两个函数和两个线程的标识。


然后自定义了一个类,用于给线程传递数据。Student类如下:


#pragma once    #include <string>    class Student   {   public:       Student(void);       Student(std::string name,int age,std::string sex);       ~Student(void);          std::string name;       int age;       std::string sex;      };



源文件如下


#include "Student.h"   #include "cocos2d.h"      Student::Student(void)   {   }         Student::~Student(void)   {       cocos2d::CCLog("delete data");   }   Student::Student(std::string name,int age,std::string sex)   {       this->name=name;       this->age=age;       this->sex=sex;   }


在退出菜单的回调函数中启动两个线程:


void HelloWorld::menuCloseCallback(CCObject* pSender)   {             Student *temp=new Student(std::string("zhycheng"),23,std::string("male"));       pthread_mutex_init(&mutex,NULL);       pthread_create(&pidrun,NULL,th_run,temp);//启动线程       pthread_create(&pidgo,NULL,th_go,0);      }


可以看到,将Student的指针传递给了pidrun线程,那么在pidrun线程中获得Student信息如下:


Student *s=(Student*)(r);   CCLog("name is %s,and age is %d,sex is %s",s->name.c_str(),s->age,s->sex.c_str());   delete s;


3.线程同步

使用了线程,必然就要考虑到线程同步,不同的线程同时访问资源的话,访问的顺序是不可预知的,会造成不可预知的结果。


这里使用pthread_mutex_t来实现同步,下面我来演示一下使用多线程实现卖票系统。卖票的时候,是由多个窗口同时卖票,这里要做到一张票不要卖出去两次,不要出现有票却无法卖的结果。

在线程函数th_run和th_go中来卖票,票的数量是一个全局变量,每卖出去一张票,就将票的数量减一。其中同步的pthread_mutex_t也是一个全局变量,就用它来实现线程同步。


void* HelloWorld::th_run(void *r)   {              Student *s=(Student*)(r);       CCLog("name is %s,and age is %d,sex is %s",s->name.c_str(),s->age,s->sex.c_str());       delete s;       while(true)       {           pthread_mutex_lock(&mutex);           if(ticket>0)           {           CCLog("thread run sell %d",ticket);           ticket--;           pthread_mutex_unlock(&mutex);           }           else           {               pthread_mutex_unlock(&mutex);               break;             }                  Sleep(1);           //Usleep(10);       }          return NULL;   }



void* HelloWorld::th_go(void *r)   {              while(true)       {           pthread_mutex_lock(&mutex);           if(ticket>0)           {           CCLog("thread go sell %d",ticket);           ticket--;           pthread_mutex_unlock(&mutex);           }           else           {               pthread_mutex_unlock(&mutex);               break;                          }                      Sleep(1);                  }       return NULL;   }


mutex被锁定后,其他线程若再想锁定mutex的话,必须等待,当该线程释放了mutex之后,其他线程才能锁定mutex。Sleep()函数可以使得该线程休眠,单位是毫秒。

4.注意

1.Sleep()函数是使得线程休眠的函数,这个函数不跨平台,仅仅在windows上能用,其他平台使用usleep。

2.在非主线程中不能使用cocos2d-x管理内存的​​CCObject::retain()​​​, ​​CCObject::release()​​​ 者​​CCObject::autorelease(),因为CCAutoreleasePool不是线程安全的,OPENGL的上下文也不是线程安全的,所以不要再非主线程中使用cocos2d-x的API和UI操作。​



​cocos2dx内存管理与多线程问题:

​Cocos2d-x的内存管理采用Objective-C的机制,大喜过望。因为只要坚持Objective-C的原则“谁创建谁释放,谁备份谁释放”的原则即可确保内存使用不易出现Bug。
但是因为本身开放的游戏需要使用到多线程技术,导致测试的时候总是莫名其妙的导致空指针错误。而且是随机出现,纠结了2天无果后,开始怀疑Cocos2d-X的内存本身管理可能存在问题。怀着这样的想法,
一步一步的调试,发现经常出现指针异常的变量总是在调用autorelease后一会就莫名其妙再使用的时候就抛异常。狠下心,在它的析构函数里面断点+Log输出信息。发现对象被释放了。一时也很迷糊,因为对象只是
autorelease,并没有真正释放,是谁导致它释放的?

然后就去看了CCAutoreleasePool的源码,发现存在Cocos2d-X的内存管理在多线程的情况下存在如下问题



如图:thread 1和thread 2是独立的两个线程,它们之间存在CPU分配的交叉集,我们在time 1的时候push一个autorelease的自动释放池,在该线程的末尾,即time 3的时候pop它。同理在thread 2的线程里面,在time 2的时候push一个自动释放池,在time 4的时候释放它,即Pop.
此时我们假设在thread 2分配得到CPU的时候有一个对象obj自动释放,即obj-autorelease().那么在time 3的时候会发生是么事情呢?
答案很简单,就是obj在time 3的时候就被释放了,而我们期望它在time 4的时候才释放。所以就导致我上面说的,在多线程下面,cocos2d-x的autorelease变量会发生莫名其妙的指针异常。


解决办法:在PoolManager给每个线程根据pthread_t的线程id生成一个CCArray的stack的嵌套管理自动释放池。源码如下
所以我在Push的时候根据当前线程的pthread_t的线程id生成一个CCArray的stack来存储该线程对应的Autoreleasepool的嵌套对象
源码如下


//-------------------------------------------------------------------- // // CCPoolManager // //--------------------------------------------------------------------  /////【diff - begin】- by layne//////  CCPoolManager* CCPoolManager::sharedPoolManager() {     if (s_pPoolManager == NULL)     {         s_pPoolManager = new CCPoolManager();     }     return s_pPoolManager; }  void CCPoolManager::purgePoolManager() {     CC_SAFE_DELETE(s_pPoolManager); }  CCPoolManager::CCPoolManager() {     //    m_pReleasePoolStack = new CCArray();        //    m_pReleasePoolStack->init();     //    m_pCurReleasePool = 0;      m_pReleasePoolMultiStack = new CCDictionary(); }  CCPoolManager::~CCPoolManager() {      //    finalize();      //    // we only release the last autorelease pool here     //    m_pCurReleasePool = 0;     //    m_pReleasePoolStack->removeObjectAtIndex(0);     //        //    CC_SAFE_DELETE(m_pReleasePoolStack);      finalize();      CC_SAFE_DELETE(m_pReleasePoolMultiStack); }  void CCPoolManager::finalize() {     if(m_pReleasePoolMultiStack->count() > 0)     {         //CCAutoreleasePool* pReleasePool;         CCObject* pkey = NULL;         CCARRAY_FOREACH(m_pReleasePoolMultiStack->allKeys(), pkey)         {             if(!pkey)                 break;             CCInteger *key = (CCInteger*)pkey;             CCArray *poolStack = (CCArray *)m_pReleasePoolMultiStack->objectForKey(key->getValue());             CCObject* pObj = NULL;             CCARRAY_FOREACH(poolStack, pObj)             {                 if(!pObj)                     break;                 CCAutoreleasePool* pPool = (CCAutoreleasePool*)pObj;                 pPool->clear();             }         }     } }  void CCPoolManager::push() {     //    CCAutoreleasePool* pPool = new CCAutoreleasePool();       //ref = 1     //    m_pCurReleasePool = pPool;     //        //    m_pReleasePoolStack->addObject(pPool);                   //ref = 2     //        //    pPool->release();                                       //ref = 1      pthread_mutex_lock(&m_mutex);      CCArray* pCurReleasePoolStack = getCurReleasePoolStack();     CCAutoreleasePool* pPool = new CCAutoreleasePool();         //ref = 1     pCurReleasePoolStack->addObject(pPool);                               //ref = 2     pPool->release();                                           //ref = 1         pthread_mutex_unlock(&m_mutex); }  void CCPoolManager::pop() {     //    if (! m_pCurReleasePool)     //    {     //        return;     //    }     //        //    int nCount = m_pReleasePoolStack->count();     //        //    m_pCurReleasePool->clear();     //        //    if(nCount > 1)     //    {     //        m_pReleasePoolStack->removeObjectAtIndex(nCount-1);     //             //        //         if(nCount > 1)     //        //         {     //        //             m_pCurReleasePool = m_pReleasePoolStack->objectAtIndex(nCount - 2);     //        //             return;     //        //         }     //        m_pCurReleasePool = (CCAutoreleasePool*)m_pReleasePoolStack->objectAtIndex(nCount - 2);     //    }     //        //    /*m_pCurReleasePool = NULL;*/      pthread_mutex_lock(&m_mutex);         CCArray* pCurReleasePoolStack = getCurReleasePoolStack();     CCAutoreleasePool* pCurReleasePool = getCurReleasePool();        if (pCurReleasePoolStack && pCurReleasePool)     {         int nCount = pCurReleasePoolStack->count();          pCurReleasePool->clear();          if(nCount > 1)         {             pCurReleasePoolStack->removeObject(pCurReleasePool);         }     }      pthread_mutex_unlock(&m_mutex); }  void CCPoolManager::removeObject(CCObject* pObject) {     //    CCAssert(m_pCurReleasePool, "current auto release pool should not be null");     //        //    m_pCurReleasePool->removeObject(pObject);      pthread_mutex_lock(&m_mutex);     CCAutoreleasePool* pCurReleasePool = getCurReleasePool();     CCAssert(pCurReleasePool, "current auto release pool should not be null");      pCurReleasePool->removeObject(pObject);     pthread_mutex_unlock(&m_mutex);    }  void CCPoolManager::addObject(CCObject* pObject) {     //    getCurReleasePool()->addObject(pObject);      pthread_mutex_lock(&m_mutex);        CCAutoreleasePool* pCurReleasePool = getCurReleasePool(true);     CCAssert(pCurReleasePool, "current auto release pool should not be null");      pCurReleasePool->addObject(pObject);     pthread_mutex_unlock(&m_mutex);      }  CCArray* CCPoolManager::getCurReleasePoolStack() {     CCArray* pPoolStack = NULL;     pthread_t tid = pthread_self();     if(m_pReleasePoolMultiStack->count() > 0)     {         pPoolStack = (CCArray*)m_pReleasePoolMultiStack->objectForKey((int)tid);     }      if (!pPoolStack) {         pPoolStack = new CCArray();         m_pReleasePoolMultiStack->setObject(pPoolStack, (int)tid);         pPoolStack->release();     }      return pPoolStack; }  CCAutoreleasePool* CCPoolManager::getCurReleasePool(bool autoCreate) {     //    if(!m_pCurReleasePool)     //    {     //        push();     //    }     //        //    CCAssert(m_pCurReleasePool, "current auto release pool should not be null");     //        //    return m_pCurReleasePool;      CCAutoreleasePool* pReleasePool = NULL;       CCArray* pPoolStack = getCurReleasePoolStack();     if(pPoolStack->count() > 0)     {         pReleasePool = (CCAutoreleasePool*)pPoolStack->lastObject();     }      if (!pReleasePool && autoCreate) {         CCAutoreleasePool* pPool = new CCAutoreleasePool();         //ref = 1         pPoolStack->addObject(pPool);                               //ref = 2         pPool->release();                                           //ref = 1          pReleasePool = pPool;     }      return pReleasePool; }  /////【diff - end】- by layne//////   代码下载地址:https://github.com/kaitiren/pthread-test-for-cocos2dx