Cocos2dx引擎笔记——数据结构

一、Vector

  • 定义在"COCOS2DX_ROOT/cocos/base"的"CCVector.h"头文件中。

template<class T>class CC_DLL Vector;

Vector<T>一个封装好的能动态增长顺序访问的容器cocos2d::Vector<T>中的元素是按序存取的,它的低层实现数据结构是标准模版库中的标准顺序容器std::vector。 在Cocos2d-x v3.0 beta之前,使用的是另外一个顺序访问容器cocos2d::CCArray,不过它将会被废弃。 设计者们将cocos2d::Vector<T>设计为cocos2d::CCArray的替代品。cocos2d::Vector<T>的一些操作的时间复杂度如下:

模版参数

T-类型必须是继承自cocos2d::Object类型的指针。

内存管理

cocos2d::Vector<T>类只包含一个成员数据:

std::vector<T> _data;

vector<T>_data的内存管理是由编译器自动处理的,不必费心去释放内存

注意:使用现代的c++,本地存储对象比堆存储对象好。所以请不要用new操作来申请cocos2d::Vector<T>的堆对象,请使用栈对象。 如果真心想动态分配堆cocos2d::Vector<T>,请将原始指针用智能指针来覆盖。

警告cocos2d::Vector<T>并不是cocos2d::Object的子类,所以不要像使用其他cocos2d类一样来用retain/release和引用计数内存管理。

基本用法

std::vector<T>的基本操作 + Cocos2d-x的内存管理规则。

pushBack()操作保留传递过来的参数,而popBack()则会释放掉容器中最后的一个元素。

警告:cocos2d::Vector<T>并没有重载[]操作,所以不能直接用下标[i]来获取第i位元素。提供了不同类型的迭代器,所以我们可以受益于c++的标准函数库,我们可以使用大量标准泛型算法和for_each循环。 除了std::vector容器的操作之外,开发者们还加入许多标准算法诸如:std::find,std::reversestd::swap,这些算法可以简化很多通用的操作。

//create Vector<Sprite*> with default size and add a sprite into it
auto sp0 = Sprite::create();
sp0->setTag(0);
//here we use shared_ptr just as a demo. in your code,please use stack object instead
std::shared_ptr<Vector<Sprite*>>  vec0 = std::make_shared<Vector<Sprite*>>();  //default constructor
vec0->pushBack(sp0);

//create a Vector<Object*> with a capacity of 5 and add a sprite into it
auto sp1 = Sprite::create();
sp1->setTag(1);

//initialize a vector with a capacity
Vector<Sprite*>  vec1(5);
//insert a certain object at a certain index
vec1.insert(0,sp1);

//we can also add a whole vector
vec1.pushBack(*vec0);

for(auto sp : vec1)
{
    log("sprite tag = %d",sp->getTag());
}

Vector<Sprite*> vec2(*vec0);
if (vec0->equals(vec2)) { //returns true if the two vectors are equal
    log("pVec0 is equal to pVec2");
}
if (!vec1.empty()) {  //whether the Vector is empty
    //get the capacity and size of the Vector,noted that the capacity is not necessarily equal to the vector size.
    if (vec1.capacity() == vec1.size()) {
        log("pVec1->capacity()==pVec1->size()");
    }else{
        vec1.shrinkToFit();   //shrinks the vector so the memory footprint corresponds with the number of items
        log("pVec1->capacity()==%zd; pVec1->size()==%zd",vec1.capacity(),vec1.size());
    }
    //pVec1->swap(0,1);  //swap two elements in Vector by their index
    vec1.swap(vec1.front(),vec1.back());  //swap two elements in Vector by their value
    if (vec2.contains(sp0)) {  //returns a Boolean value that indicates whether object is present in vector
        log("The index of sp0 in pVec2 is %zd",vec2.getIndex(sp0));
    }
    //remove the element from the Vector
    vec1.erase(vec1.find(sp0));
    //pVec1->erase(1);
    //pVec1->eraSEObject(sp0,true);
    //pVec1->popBack();

    vec1.clear(); //remove all elements
    log("The size of pVec1 is %zd",vec1.size());
}

输出

Cocos2d: sprite tag = 1
Cocos2d: sprite tag = 0
Cocos2d: pVec0 is equal to pVec2
Cocos2d: pVec1->capacity()==2; pVec1->size()==2
Cocos2d: The index of sp0 in pVec2 is 0
Cocos2d: The size of pVec1 is 0

最佳做法

  • 考虑基于栈的cocos2d::Vector<T>优先用于基于堆的
  • 当将cocos2d::Vector<T>作为参数传递时,将它声明成常量引用:const cocos2d::Vector<T>&
  • 返回值是cocos2d::Vector<T>时,直接返回值,这种情况下编译器会优化成移动操作。
  • 不要用任何没有继承cocos2d::Object的类型作为cocos2d::Vector<T>的数据类型。

二、Map

  • 定义在"COCOS2DX_ROOT/cocos/base"的"CCMap.h"头文件中。
template <class K,class V>
class CC_DLL Map;

cocos2d::Map<K,V>是使用std::unordered_map作为底层结构的关联式容器。 而std::unordered_map一个存储键值对的关联式容器,它可以通过它们的键快速检索对应的值。 unordered_map,键通常是唯一的,而值则与这个键对应。

在unordered_map内部,元素是无序,它们是根据键的哈希值来存取的,存取的时间复杂度是常量,超级快。

在Cocos2d-x v3.0beta之前,使用的是另外一种顺序式容器cocos2d::CCDictionary,不过它将很快被废弃。

设计者们谨慎地设计了cocos2d::CCDictionary,所以应该尽量使用cocos2d::Map而不是cocos2d::CCDictionary

模版参数

  • 一个数据成员:
typedef std::unordered_map<K,V> RefMap;
RefMap _data;

_data的内存管理是由编译器处理的,当在栈中声明对象时,无需费心释放它占用的内存。 但是如果你是使用new操作来动态分配的内存的话,就得用delete来释放内存了,new[]操作也一样。

注意:使用现代的c++,本地存储对象比堆存储对象好。所以请不要用new操作来分配 如果真心想动态分配堆 警告cocos2d::Map<K,V>并不是cocos2d::Object的子类,所以不要像使用其他cocos2d类一样来用retain/release和引用计数内存管理。

基本用例

ottom:15px; padding-top:0px; padding-bottom:0px; list-style:none; border:0px none; color:rgb(70,V>并没有重载[]操作,不要用下标[i]来取//create Map<K,V> with default size and add a sprite into it auto sp0 = Sprite::create(); sp0->setTag(0); Map<std::string,Sprite*> map0; std::string mapKey0 = "MAP_KEY_0"; map0.insert(mapKey0,sp0); log("The size of map is %zd.",map0.size()); //create a Map<K,V> with capacity equals 5 Map<std::string,Sprite*> map1(map0); std::string mapKey1 = "MAP_KEY_1"; if(!map1.empty()){ auto spTemp = (Sprite*)map1.at(mapKey0); log("sprite tag = %d",spTemp->getTag()); auto sp1 = Sprite::create(); sp1->setTag(1); map1.insert(mapKey1,sp1); //get all keys,stored in std::vector,that matches the object std::vector<std::string> mapkeyvec; mapkeyvec = map1.keys(); for(auto key : mapkeyvec) { auto spTag = map1.at(key)->getTag(); log("The Sprite tag = %d,MAP key = %s",spTag,key.c_str()); log("Element with key %s is located in bucket %zd",key.c_str(),map1.bucket(key)); } log("%zd buckets in the Map container",map1.bucketCount()); log("%zd element in bucket 1",map1.bucketSize(1)); //get a random object if the map isn't empty,otherwise it returns nullptr log("The random object tag = %d",map1.getRandomObject()->getTag()); //find(const K& key) can be used to search the container for an element with 'key' //erase(const_iterator position) remove an element with an iterator log("Before remove sp0,size of map is %zd.",map1.size()); map1.erase(map1.find(mapKey0)); log("After remove sp0,map1.size()); } //create a Map<K,Sprite*> map2(5); map2.reserve(10); //set capacity of the map

结果是:

cocos2d: The size of map is 1.
cocos2d: sprite tag = 0
cocos2d: The Sprite tag = 1,MAP key = MAP_KEY_1
cocos2d: Element with key MAP_KEY_1 is located in bucket 1
cocos2d: The Sprite tag = 0,MAP key = MAP_KEY_0
cocos2d: Element with key MAP_KEY_0 is located in bucket 0
cocos2d: 2 buckets in the Map container
cocos2d: 1 element in bucket 1
cocos2d: The random object tag = 0
cocos2d: Before remove sp0,size of map is 2.
cocos2d: After remove sp0,size of map is 1.

最佳用法

  • const cocos2d::Map<K,V>()&
  • V类型必须为cocos2d::Object的子类指针,不能用其他的类型包括基本类型。

三、Value

  • 定义在"COCOS2DX_ROOT/cocos/base"的头文件"CCValue.h"中
class Value;

cocos2d::Value是许多基本类型的封装(int,float,248)">double,248)">bool,248)">unsigned char,char*std::string)还有std::vector<Value>,248)">std::unordered_map<std::string,Value>std::unordered_map<int,Value>

你可以将上面提及的基本类放进cocos2d::Value对象将它们转换成对应的类型,反之亦然。

cocos2d::Value底层用一个统一的变量来保存任意基本类型值,它将更加节省内存

注意:当处理基本类型和和容器时,请使用cocos2d::Vector<T>,V>和cocos2d::Value

内存管理

cocos2d::Value的内存由它的析构函数来释放,所以使用cocos2d::Value时请尽量用推荐的最佳做法。cocos2d::Value包含下面的数据成员:

union
{
    unsigned char byteVal;
    int intVal;
    float floatVal;
    double doubleVal;
    bool boolVal;
}_baseData;

std::string _strData;
ValueVector* _vectorData;
ValueMaP* _mapData;
ValueMapIntKey* _intKeyMapData;

Type _type;

代码段中,_baseData,248)">_strData和_type是由编译器和它们的析构函数负责释放内存的,而cocos2d::Value的析构函数则负责释放指针成员(_vectorData,248)">_mapData和intKeyMapData)。

注意:cocos2d::Value不能像其它cocos2d类型一样使用retain/release和refcount内存管理

基本用法

ocos2d::Value的用法非常简单直接。 下面就是使用的例子:

Value val;   // call the default constructor
if (val.isNull()) {
    log("val is null");
}else{
    std::string str =val.getDescription();
    log("The description of val0:%s",str.c_str());
}
//----------------------------------------------------
Value val1(65);   // initialize with a integer
//Value val1(3.4f);   // initialize with a float value
//Value val1(3.5);   // initialize with a double value
log("The description of the integer value:%s",val1.getDescription().c_str());
log("val1.asByte() = %c",val1.asByte());
//----------------------------------------------------
std::string strV = "string";
Value val2(strV);   // initialize with string
log("The description of the string value:%s",val2.getDescription().c_str());
//----------------------------------------------------
auto sp0 = Sprite::create();
Vector<Object*>* vecV = new Vector<Object*>();
vecV->pushBack(sp0);
Value val3(vecV);   // initialize with Vector
log("The description of the Vector value:%s",val3.getDescription().c_str());
delete vecV;
//----------------------------------------------------
Map<std::string,Object*>* mapV = new Map<std::string,Object*>();
mapV->insert(strV,sp0);
Value val4(mapV);   // initialize with Map
log("The description of the Map value:%s",val4.getDescription().c_str());
delete mapV;
//----------------------------------------------------
Value val6(&val4);   // initialize with Map
log("The description of the Value-type value:%s",val6.getDescription().c_str());
//----------------------------------------------------
val2 = val1;   // assigning between 2 Value-type
log("operator-> The description of val2:%s",val2.getDescription().c_str());
val2 = 4;   //assigning directly
log("operator-> The description of val4:%s",val2.getDescription().c_str());

cocos2d: val is null cocos2d: The description of the integer value: 65 cocos2d: val1.asByte() = A cocos2d: The description of the string value: string cocos2d: The description of the Vector value: true cocos2d: The description of the Map value: true cocos2d: The description of the Value-type value: true cocos2d: operator-> The description of val2: 65 cocos2d: operator-> The description of val4: 4

最佳用法

  • 考虑使用cocos2d::Value和新的模版容器(cocos2d::Vector和cocos2d::Map)优于使用cocos2d::CCBool,cocos2d::CCFloat,cocos2d::CCDouble,cocos2d::CCString,cocos2d::CCInteger和旧的objective-c风格的容器(cocos2d::CCArray和cocos2d::CCDictionary)。
  • 当要使用基本类型的聚合时,将基本类型包装成cocos2d::Value,然后将它们和模版容器cocos2d::Vector和cocos2d::Map联合使用。

声明:本文是对http://www.cocos.com/帮助文档的阅读笔记。

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