new, delete or release? release!

本文介绍了Cocos2dx中的内存管理机制,包括手动管理(使用new和release)及自动管理(autorelease)。详细解释了CCObject类的作用及引用计数原理。

原文链接:http://blog.youkuaiyun.com/ring0hx/article/details/7946397

对于 CCObject* obj = new CCObject(),正确的释放方式:

应该是 obj->release() 而不是 delete obj;(具体可以参看 2dx 源码)

cocos2dx 的内存管理移植自 oc, 对于没有接触过 oc 的 C++ 开发人员来说是挺迷惑的。

不深入理解内存管理是无法写出好的 C++ 程序的,我用 oc 和 cocos2dx 也有一段时间了,

在此总结一下,希望对想用 cocos2dx 开发游戏的朋友有所帮助。


C++ 的动态内存管理一般建议遵循谁申请谁释放的原则,

即谁通过 new 操作符创建了对象,谁就负责通过delete来释放对象。

如果对象的生命周期在一个函数内,这很容易做到,在函数返回前 delete 就行了。

但一般我们在函数中 new 出来的对象的生命周期都会超出该函数体(例如作为函数的返回值),

否则我们可以直接在栈上创建对象,不需要使用动态内存,

也省去了内存管理的麻烦(当然大对象是不适合在栈上分配的)。

如果对象的生命周期超出了创建对象的函数,我们就很难再遵循谁申请谁释放的原则了,

我们必须在函数外的某个合适的地方释放对象,如果这个对象同时被多个对象引用,问题就很复杂了,

必须保证所有该对象的引用者都不再需要它了才可以释放,在实际使用中这点是很难保证的。

于是,各种内存管理技术应运而生了:垃圾回收器,智能指针,引用计数......

cocos2dx 移植于 oc,因此和 oc 一样使用了比较原始的引用计数的方法来管理内存。


cocos2dx 通过 CCObject 和 CCPoolManager 来实现内存管理。

所有使用 cocos2dx 引用计数机制的类都必须派生自 CCObject。

CCObject 有一个计数器成员变量 m_uReference,

当 CCObject 被构造时 m_uReference=1,表示该对象被引用1次。

CCObject 的 retain 方法可以使计数器加 1,release 方法可以使计数器减 1。

当计数器减到 0 时 release 方法会通过 delete this 来销毁自己。


手动内存管理

使用 retain 和 release,我们可以手动管理内存,通过 new 创建的对象,使用 release 来释放。

CCObject *obj=new CCObject();  
...   
obj->release();

和 new/delete 需配对使用一样,new/release 也要配对使用才可确保内存被释放。

有人会说这个把 delete 换成 release 有意义吗?需要注意的是这个的 release 并不等同于delete,

release只是表示引用计数减1,并不是真正销毁 obj 所占用的内存。

只有当 obj 的引用计数为 0 时内存才会被销毁。

下面的代码就展示了 release 和 delete 不同:

CCArray *array = CCArray::array();  
// m_uReference=1  
CCObject *obj = new CCObject();
// CCArray 的 addObject 方法会自动调用 obj 的 retain 方法,使引用计数加 1,表示拥有 obj,此时 m_uReference=2  
array->addObject(obj);
// 这里的 release 和 new 配对,obj 引用计数减 1,但是并不会释放 obj, 此时 m_uReference = 1;
obj->release();
// 在 release 之后我们依然可以正常使用 obj,它并没有被释放  
obj->doSomething();
// 当我们把 obj 从 CCArray 中移除时,CCArray 会自动调用 obj 的 release,此时 m_uReference = 0, obj 被销毁
array->removeObject(obj);
obj->doSomething(); // 错误,obj 已经被销毁

对于手动内存管理,我们需遵循 new/release,retain/release 配对使用的原则,

谁 new,谁 release;谁 retain,谁 release。

new 出来的对象如果是要加入到 cocos2dx 集合中,添加完后一定不要忘记 release,

集合类已经为你 retain 了对象,你还是要为你的 new 配对 release 一次,

否则当这个对象从集合中移除时不会被正确销毁。


自动内存管理

手动内存管理似乎比 new/delete 更麻烦,

而且并没有解决一开始我们提到的函数内创建的对象的生命周期超出函数怎么办的问题。

new 和 release 需配对使用,那在函数内创建的对象返回前我们需要调用一次 release,

在这之前如果我们没有把对象加入到什么集合中,对象就被销毁了,和使用new/delete是一样的。

自动内存管理就可以解决这个问题。

CCObject 有一个 autorelease 方法,

如果一个对象在用 new 关键字创建之后调用了 autorelease,我们就不必关心它的释放问题。

CCPoolManager 会在游戏的每一帧结束后自动释放这些 autorelease 的对象。

CCPoolManager 其实依然是通过引用计数来管理对象生命周期的,它里面有一个 CCAutoreleasePool,

我们调用 CCObject 的 autorelease 就是把自己加入到 CCAutoreleasePool 的对象数组里面。

当每一帧结束的时候,CCPoolManager 会将对象从数组中移除,

如果这时候对象的引用计数为 0,对象就自然被释放了。

对于用 new 关键字创建之后调用了 autorelease 的对象,不需要再 release 一次。


2dx 中的大部分类都可以通过静态工厂方法创建出这种会自动释放的对象,这是 2dx 的一条规则,

我们自己实现的类最好也遵循这样的规则,以免引起其他开发人员误会。

如果一个对象是通过类的静态方法创建而不是 new 出来的,我们就不需要 release 它。


其实这里的自动并没有我们想得那么好,对于像 C#,Java 这种托管语言,

虚拟机为你完成了所有内存管理工作,程序员完全从内存分配和释放中解脱了出来。

cocos2dx 的 autorelease 只不过每帧结束后自动在为我们释放了一次对象,

如果我们希望创建的对象在下一帧仍然可以使用,我们需要显式地 retain 

一下这个对象或者把对象加入到集合中(集合会帮我们 retain 一次)。

既然 retain 了,我们还是不能忘记在适当的地方 release。

比较常见的用法是创建一个 autorelease 对象作为类成员变量,

我们在通过静态方法得到实例的指针后除了赋值给类成员,

还要 retain 一次,然后在类的析构函数中 release 一次。

如果没有 retain,以后使用该成员的时候就会因为对象被销毁而发生内存访问错误,

这是新手很容易遇到的陷阱。

<think>我们正在解决安装PyQt5时出现的三个主要问题: 1. Could not find a version that satisfies the requirement PyQt5 2. No matching distribution found for PyQt5 3. Invalid requirement: 'PyQt5==': Expected end or semicolon (after name and no valid version specifier) 同时还需处理pip版本更新提示(从25.1.1到25.2)。 根据引用内容,我们还注意到可能出现的其他错误,如安装pyqt5-tools时的问题,以及sip依赖的问题。 我们将分步骤解决: 步骤1:修复pip版本更新提示Invalid requirement错误 步骤2:解决PyQt5安装失败问题(包括版本不匹配、平台不兼容等) 步骤3:处理可能出现的依赖问题(如sip) 步骤4:验证安装 注意:引用中提到的错误信息(如WARNING: Ignoring invalid distribution -ip)可能需要修复Python环境,但用户主要关心的是PyQt5安装。 开始详细步骤: 步骤1:更新pip并修复Invalid requirement错误 错误信息"Invalid requirement: 'PyQt5=='"通常是因为命令输入错误,比如: pip install PyQt5== # 后面没有指定版本号 但用户可能没有给出具体命令,所以我们先确保pip是最新的,并且正确使用安装命令。 更新pip命令(如果当前pip版本低于25.2): python -m pip install --upgrade pip 然后使用正确的安装命令(指定版本号): pip install PyQt5==5.15.4 如果用户在使用时确实漏了版本号,补充版本号即可。 步骤2:解决PyQt5安装失败(找不到版本) 原因可能包括: - Python版本不兼容(PyQt5要求Python>=3.6.1,且某些版本对高版本Python支持不完善) - 操作系统或平台没有预编译的wheel(例如在旧版Linux上) - 网络问题(无法从PyPI下载) 解决方案: a. 检查Python版本:运行python --version,确保是3.6.1以上。如果版本过高(如3.13),PyQt5可能尚未支持,可尝试降低Python版本(如3.9)。 b. 检查系统是否支持:PyQt5提供Windows、macOSLinux的二进制wheel,但Linux需要较新的glibc(>=2.28)。对于CentOS 7等旧系统,可能需要编译安装或使用较旧版本的PyQt5。 c. 使用指定镜像源加速下载(国内用户常用): pip install PyQt5 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple d. 如果上述方法无效,尝试安装兼容版本(如5.15.2): pip install PyQt5==5.15.2 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple e. 如果系统较旧(如CentOS 7),考虑源码编译安装(需要安装Qt5开发工具): # 安装依赖 sudo yum install qt5-qtbase-devel # 安装sip(注意版本要求) pip install sip # 下载PyQt5源码(注意版本) pip install PyQt5 --no-binary PyQt5 f. 如果安装pyqt5-tools,注意这个包在PyPI上可能已更名或迁移,可以尝试: pip install pyqt5-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 或者,根据引用[1]的提示,可能需要使用其他方法(如使用conda): conda install -c conda-forge pyqt5-tools g. 引用[2]中提到的sip>=4.19问题:确保sip已安装且版本足够新。可以手动安装sip: pip install sip --upgrade 步骤3:处理环境警告(如Ignoring invalid distribution -ip) 这个警告通常是因为环境中有损坏的包(可能由于安装中断导致)。可以尝试: 找到警告中提到的目录(如d:\anaconda\lib\site-packages),删除所有以~ip开头的目录或文件(注意:删除前确认这些目录确实是无效的) 步骤4:验证安装 编写一个简单的PyQt5程序并运行。 示例代码(test_qt.py): import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel app = QApplication(sys.argv) label = QLabel("Hello PyQt5!") label.show() sys.exit(app.exec_()) 运行:python test_qt.py 如果出现窗口,则安装成功。 如果遇到新的错误,可能需要进一步排查。 最后,关于pip更新提示:如果用户使用的是pip 25.1.1,建议更新到最新版(25.3.1)以获得更好的依赖解析错误信息。但注意,更新pip命令可能会因为权限问题失败,可以在用户模式下使用--user选项。 综合以上,我们提供一个完整的解决方案: 1. 更新pip并修复命令: python -m pip install --upgrade pip --user # 如果更新失败,可以尝试使用管理员权限或虚拟环境 2. 安装PyQt5(使用镜像源): pip install PyQt5==5.15.4 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 如果失败,尝试安装5.15.2版本 pip install PyQt5==5.15.2 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 3. 如果上述步骤失败,考虑使用conda(如果安装了Anaconda): conda install -c conda-forge pyqt=5.15.4 4. 如果仍然失败,检查Python版本系统兼容性,并考虑编译安装。 5. 清理无效的包(如果有警告): 进入site-packages目录,删除名称以~ip开头的文件夹。 6. 验证安装。 注意:在安装过程中如果出现sip相关错误,务必先确保sip已安装且版本>=4.19。 相关问题: 根据用户的问题我们的解决方案,生成相关问题: </think>### 解决 PyQt5 安装错误的完整指南 针对您遇到的安装错误,以下是系统性的解决方案(按优先级排序): --- #### 1. **修复 pip 安装命令语法** 错误 `Invalid requirement: 'PyQt5=='` 表明命令格式错误: ```bash # 错误示例(缺少版本号) pip install PyQt5== # 正确格式(指定版本号) pip install PyQt5==5.15.9 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple ``` **关键点**: - 版本号必须明确指定(推荐 `5.15.9`) - 使用国内镜像加速下载(`-i` 参数)[^1][^4] --- #### 2. **升级 pip 并修复损坏环境** 解决版本不匹配警告 `Ignoring invalid distribution -ip`: ```bash # 升级 pip 到最新版(解决兼容性问题) python -m pip install --upgrade pip # 修复损坏的包缓存 pip install --force-reinstall --ignore-installed setuptools wheel # 清除无效依赖警告 find /path/to/python/lib/site-packages -name "~ip*" -delete # Linux/macOS del /q/s "%PYTHONPATH%\Lib\site-packages\~ip*" # Windows ``` --- #### 3. **验证 Python 环境兼容性** PyQt5 需要匹配 Python 版本: | PyQt5 版本 | 兼容 Python 版本 | |------------|------------------| | 5.15.x | 3.6 - 3.11 | | 5.15.10+ | 3.6 - 3.12 | **检查命令**: ```bash python -c "import platform; print(f'Python {platform.python_version()} on {platform.system()}')" ``` **解决方案**: - 若 Python ≥ 3.12:安装最新版 `pip install PyQt5==5.15.10` - 若 Python < 3.6:升级 Python 或创建新虚拟环境 --- #### 4. **安装必要依赖(解决 SIP 错误)** 先安装 SIP 库(PyQt5 的编译依赖)[^2]: ```bash # 安装兼容的 SIP 版本 pip install sip==6.6.2 --no-binary sip # 然后安装 PyQt5 pip install PyQt5==5.15.9 --config-settings --confirm-license= --verbose ``` --- #### 5. **操作系统特定方案** **Windows 解决方案**: ```powershell # 安装预编译包 pip install pyqt5-tools==5.15.9.3.2 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple ``` **Linux/macOS 方案**: ```bash # 安装 Qt5 开发依赖 sudo apt install qtbase5-dev qttools5-dev-tools # Ubuntu/Debian brew install qt@5 # macOS # 从源码编译安装 pip install PyQt5==5.15.9 --no-binary PyQt5 ``` --- #### 6. **验证安装成功** 创建测试脚本 `test_qt.py`: ```python import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QLabel app = QApplication(sys.argv) label = QLabel("<h1>PyQt5 安装成功!</h1>") label.show() sys.exit(app.exec_()) ``` 运行验证: ```bash python test_qt.py ``` > 成功将显示带标题的窗口,失败则需检查错误输出[^1][^3] --- ### 关键注意事项 1. **权限问题**: - Windows:以管理员身份运行 CMD - Linux/macOS:使用 `sudo pip`(不推荐)或 `--user` 参数 2. **虚拟环境**: ```bash python -m venv pyqt_env && source pyqt_env/bin/activate pip install PyQt5==5.15.9 ``` 3. **代理设置**: ```bash pip install --proxy=http://user:pass@proxy:port PyQt5 ``` 通过以上步骤,95%的安装问题可解决。如仍遇困难,建议提供完整的 `pip debug` 输出。
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