cocos2d-x整体框架源码分析以及启动过程原理win32

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引言：如果你想深入了解cocos2d-x的整个框架和运行流程，如果你想知道整个启动过程的细节，如果你想知道自己写的代码是在什么时候和在哪里被调用的，下面可以为你解答其中奥秘。 对象：适合刚刚入门了cocos2d-x的初学者，编写并运行过简单的demo，并且想仔细探究其中的原理机制。1、程序入口main.cpp

int APIENTRY _tWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPTSTR lpCmdLine, int nCmdShow) { ... // create the application instance AppDelegate app;//看这里 ... returnCCApplication::sharedApplication()->run();//看这里 }

以上两行是关键代码 （1）代码AppDelegate app;调用了AppDelegate的构造函数，而它的父类是CCApplication，所以CCApplication的构造函数也被调用了

CCApplication::CCApplication() : m_hInstance(NULL) ,m_hAccelTable(NULL) { m_hInstance = GetModuleHandle(NULL); m_nAnimationInterval.QuadPart = 0 ; CC_ASSERT(! sm_pSharedApplication); sm_pSharedApplication = this ; }

这里完成了AppDelegate和CCApplication之间的联系，由于AppDelegate是CCApplication的子类，故CCApplication里面的静态单例指针指的便是AppDelegate的实例。之后调用CCApplication::sharedApplication()的相关操作是基于AppDelegate的实现。 （2）代码CCApplication::sharedApplication()->run();调用了下面的代码

int CCApplication::run() { ... // Initialize instance and cocos2d. if (!applicationDidFinishLaunching()) { return 0 ; } .. while ( 1 ) { if (! PeekMessage(&msg,NULL, 0 ,PM_REMOVE)) { // Get current time tick. QueryPerformanceCounter(&nNow); // If it's the time to draw next frame,draw it,else sleep a while. if (nNow.QuadPart - nLast.QuadPart > m_nAnimationInterval.QuadPart) { nLast.QuadPart = nNow.QuadPart; CCDirector::sharedDirector()->mainLoop();//看这里 } else { Sleep( 0 ); } continue ; } if (WM_QUIT == msg.message) { // Quit message loop. break ; } // Deal with windows message. if (! m_hAccelTable || ! TranslateAccelerator(msg.hwnd,m_hAccelTable,&msg)) { TranslateMessage(&msg); DispatchMessage(&msg); } } return ( int ) msg.wParam; }

在这里，run()函数里面是一个while死循环，不过里面有判断条件 if (WM_QUIT == msg.message)可以跳出循环，终止程序。循环里面每隔一段时间m_nAnimationInterval就调用CCDirector::sharedDirector()->mainLoop()，完成游戏的刷新。 （3）下面来看看mainLoop()都干了啥事：

void CCDisplayLinkDirector::mainLoop( void ) { if (m_bPurgeDirecotorInNextLoop) { m_bPurgeDirecotorInNextLoop = false ; purgeDirector(); } else if (! m_bInvalid) { drawScene();//看这里 // release the objects CCPoolManager::sharedPoolManager()->pop(); //看这里 } }

首先解释一下为什么显示的是CCDisplayLinkDirector::mainLoop，而不是 CCDirector ::mainLoop，答案就在CCDirector.h头文件里面

class CC_DLL CCDirector : public CCObject, public TypeInfo ｛ ....... virtualvoid mainLoop(void) =0;//看这里 ....... } class CCDisplayLinkDirector : public CCDirector { .......... }

在CCDirector类里面，mainLoop是纯虚函数，而CCDisplayLinkDirector是CCDirector的子类。 重新回到mainLoop函数的实现，我们发现drawScene()和CCPoolManager::sharedPoolManager()->pop()是其主要内容，也就是重绘和释放自动内存池管理器里面暂时存储的对象，这个和cocos2d-x的自动内存管理机制有关，所有静态创建对象函数::create()都采用了自动托管机制，比如：

CCSprite* CCSprite::create( const char *pszFileName) { CCSprite *pobSprite = new CCSprite(); if (pobSprite && pobSprite->initWithFile(pszFileName)) { pobSprite->autorelease();//看这里 return pobSprite; } CC_SAFE_DELETE(pobSprite); return NULL; }

其中autorelease()函数实现如下

CCObject* CCObject::autorelease( void ) { CCPoolManager::sharedPoolManager()->addObject( this ); return this ; }

由此可以看到自动内存管理对象在每帧绘制结束后都会被CCPoolManager::sharedPoolManager()->pop()释放，除非我们在create()对象后使用了retain()，retain()也很简单，实现如下

void CCObject::retain( void ) { CCAssert(m_uReference > 0 , "reference count should greater than 0" ); ++m_uReference;//看这里 }

就是把对象的引用计数-1，这又对应于对象的release()函数

void CCObject::release( void ) { CCAssert(m_uReference > 0 , "reference count should greater than 0" ); --m_uReference; //看这里 if(m_uReference == 0)//看这里 { delete this ; } }

可以看到，对象只有当其引用计数m_uReference=0时，才会真正被删除。 （4）下面看看drawScene()重绘函数负责什么，看完你就全明白了整个框架了

// Draw the Scene void CCDirector::drawScene( void ) { .............. //tick before glClear: issue #533 if (! m_bPaused) { m_pScheduler->update(m_fDeltaTime);//看这里 } ..................... // draw the scene if (m_pRunningScene) { m_pRunningScene->visit(); } ..................... // swap buffers if (m_pobOpenGLView) { m_pobOpenGLView->swapBuffers(); } ................ }

大家看到 m_pScheduler->update(m_fDeltaTime)会不会想到我们经常在HelloWorldScene.h写的void update(float dt)，两者有什么关系呢？ 首先回忆一下，我们在HelloWorldScene.h里面是怎样调用到update函数的this->schedule(schedule_selector( HelloWorld::update));（这只是调用方式的一种） 看看schedule函数的实现

void CCNode::schedule(SEL_SCHEDULE selector) { this ->schedule(selector, 0 .0f,kCCRepeatForever, 0 .0f); } void CCNode::schedule(SEL_SCHEDULE selector, float interval,unsigned int repeat, float delay) { CCAssert( selector, "Argument must be non-nil" ); CCAssert( interval >= 0 , "Argument must be positive" ); m_pScheduler->scheduleSelector(selector,this,interval,repeat,delay,!m_bRunning);//看这里 } class CC_DLL CCNode : public CCObject { ......... CCScheduler *m_pScheduler;//看这里 ....... }

再对比一下刚才drawScene()重绘函数

// Draw the Scene void CCDirector::drawScene( void ) { .............. //tick before glClear: issue #533 if (! m_bPaused) { m_pScheduler->update(m_fDeltaTime);//看这里 } ..................... } class CC_DLL CCDirector : public CCObject, public TypeInfo { ............... CC_PROPERTY(CCScheduler*,m_pScheduler,Scheduler);//看这里 .............. } #define CC_PROPERTY(varType,varName,funName)\//看这里 protected : varType varName;\ public : virtual varType get##funName( void );\ public : virtual void set##funName(varType var);

我们发现CCNode和CCDirector类都申明了CCScheduler *m_pScheduler，都不是同一个滴。 且慢，不一定哦，看看CCNode的构造函数先

CCNode::CCNode( void ) : ........... { CCDirector *director = CCDirector::sharedDirector(); ............... m_pScheduler = director->getScheduler();//看这里 ................ }

原来CCNode里面的m_pScheduler引用了CCDirector的m_pScheduler，感受到穷追不舍的魅力了吧。 再回到之前的问题：CCDirector::drawScene里面的m_pScheduler->update(m_fDeltaTime)和我们经常在HelloWorldScene.h写的void update(float dt)，两者有什么关系呢？ 由上面代码可见，this->schedule(schedule_selector( HelloWorld::update))实际上会把schedule_selector( HelloWorld::update)保存到CCNode里面的m_pScheduler，也就是CCDirector里面的m_pScheduler，那么CCDirector::drawScene里面的m_pScheduler->update(m_fDeltaTime)里面的代码应该就和HelloWorld::update()有关吧。继续看看呗。

// main loop void CCScheduler::update( float dt) { ................ // Iterate over all the custom selectors for (tHashTimerEntry *elt = m_pHashForTimers; elt != NULL; ) { m_pCurrentTarget = elt; m_bCurrentTargetSalvaged = false ; if (! m_pCurrentTarget->paused) { // The 'timers' array may change while inside this loop for (elt->timerIndex = 0 ; elt->timerIndex < elt->timers->num; ++(elt->timerIndex)) { elt->currentTimer = (CCTimer*)(elt->timers->arr[elt->timerIndex]); elt->currentTimerSalvaged = false ; elt->currentTimer->update(dt);//看这里 ...................... } } .................. } ............... }

重点看elt->currentTimer->update(dt); elt->currentTimer是CCTimer类，看看里面的update函数是神马情况先

void CCTimer::update( float dt) { if (m_fElapsed == - 1 ) { .................... } else { if (m_bRunForever && !m_bUseDelay) { //standard timer usage ................... if (m_fElapsed >= m_fInterval) { if (m_pTarget && m_pfnSelector) { (m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);//看这里 } ................... } } else { //advanced usage ............... if (m_bUseDelay) { if ( m_fElapsed >= m_fDelay ) { if (m_pTarget && m_pfnSelector) { (m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);//看这里 } ............... } } else { if (m_fElapsed >= m_fInterval) { if (m_pTarget && m_pfnSelector) { (m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);//看这里 } ....................... } } .............. } } }

你可能还不知道(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed);这个什么意思，没事，重新看看HelloWorldScene.h调用update函数时的代码：this->schedule(schedule_selector( HelloWorld::update));下面是schedule的实现（上面已提过）

void CCNode::schedule(SEL_SCHEDULE selector) { this ->schedule(selector,!m_bRunning);//看这里 }

最后一步，就是看m_pScheduler->scheduleSelector(selector,this,!m_bRunning)和(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed)有什么关系，其中selector是函数指针，指向HelloWorld::update，不懂的可以看schedule_selector的定义。 下面是scheduleSelector函数的实现

void CCScheduler::scheduleSelector(SEL_SCHEDULE pfnSelector,CCObject *pTarget, float fInterval,unsigned int repeat, float delay,bool bPaused) { ................ tHashTimerEntry *pElement = NULL; HASH_FIND_INT(m_pHashForTimers,&pTarget,pElement); if (! pElement) { ........................... } else { CCAssert(pElement->paused == bPaused, "" ); } if (pElement->timers == NULL) { pElement->timers = ccArrayNew( 10 ); } else { .................... } CCTimer *pTimer = new CCTimer(); pTimer->initWithTarget(pTarget,pfnSelector,fInterval,delay);//看这里 ccArrayAppendObject(pElement->timers,pTimer); pTimer->release(); }

重点看pTimer->initWithTarget(pTarget,delay)，其中pTarget就是CCNode（对应HelloWorld类）对象本身，而pfnSelector就是刚才说的函数指针，指向HelloWorld::update，下面是initWithTarget的函数实现

bool CCTimer::initWithTarget(CCObject *pTarget,SEL_SCHEDULE pfnSelector, float fSeconds,unsigned int nRepeat, float fDelay) { m_pTarget = pTarget; m_pfnSelector = pfnSelector; ..................... return true ; }

由此，我们解决刚才提出的问题： 看看m_pScheduler->scheduleSelector(selector,!m_bRunning)和(m_pTarget->*m_pfnSelector)(m_fElapsed)有什么关系，其中selector是函数指针，指向HelloWorld::update。 答案就在上面，再次啰嗦说明一下，pTarget就是CCNode（对应HelloWorld类）对象本身，而pfnSelector就是刚才说的函数指针，指向HelloWorld::update，也就是说，HelloWorld类定义的void update(float dt)被调用了，而且是在整个主循环里面CCDirector::sharedDirector()->mainLoop()。 （5）结束语： 整个cocos2d-x的框架 源码就是这样，具体一些细节还未涉及，但我们已经理解程序一开始从main函数，然后怎么样一步步调用到我们自己是HelloWorld.h里面自己定义实现的函数，特别是update函数，同时也了解了cocos2d-x的一些内存管理机制和回调机制，也在这个框架代码里面，还有整个框架是怎么实现帧数控制的。 用《一代宗师》里面的一句话来概括这次框架源码研读之旅吧——”念念不忘，必有回响“