游戏开发者需要注意的4个内存使用问题

从销售角度考虑，全新的手机游戏应适配当下大多数用户使用的设备。“大多数设备”这一概念或许会让开发者感到意外。截至2015年1月，全球手机用户数量已达36亿。因此，开发者的任务是让游戏或应用能够适应这些设备的各种硬件限制。在开发如游戏这类内存消耗较大的软件时，开发者需要进行更深入的思考。撰写本文，旨在帮助一些非技术背景的人士更好地理解内存问题，这些问题也是2D游戏项目开发中需要考虑的要点。

1. 内存泄露

内存泄露是指已分配的内存块未被释放。

为了更形象地理解内存泄露，我们可以进行如下类比：假设你身处一个有3个方形储物柜的房间。

• 第一步，John和Danny都需要存放自己的装备，每人使用一个储物柜即可。此时，有2个储物柜被占用，1个闲置。
• 第二步，John需要存放他的头盔，且不再需要之前存放的装备。理想情况下，他应取出之前的装备，将头盔放入该储物柜。但他却向管理员申请了一个新的储物柜来放置头盔。这样一来，所有储物柜都被占满，而John也遗忘了他存放在第一个储物柜中的装备。
• 第三步，Danny需要存放2个头盔，需要2个储物柜。他拿出自己的装备，空出1个储物柜，然后向管理员申请一个新的储物柜，但由于所有储物柜都已满，申请被拒绝。

在这个例子中，即便John取出了无用的装备，Danny也无法使用多出的存储空间，这就如同内存泄露，未释放的内存无法被重新利用。

2. 相同纹理的多个实例

一个纹理占用的存储空间为宽度×高度×4（红色、绿色、蓝色和透明度各占1个字节）。例如，一张512×512规格的图像将占用1.05兆的内存。若存在3个相同的纹理实例，则会占用3倍的存储空间，即3.15兆。所以，如果要将这些图像用作纹理，就需要额外准备3倍的内存。

我们通过一个贴纸的例子来类比：假设有一张印有你最喜欢角色“buttman”的方形贴纸，且该贴纸不能无限次使用。你需要将这个新角色展示给3个人。此时有两种方式：

• 方式一，你获取2张相同的贴纸，准备3个木质框架，将贴纸贴在框架上，然后把框架交给这3个人。
• 方式二，让这3个人各自准备木质框架，然后将贴纸贴在框架上。

显然，第二种方式更优，因为可以反复使用同一张贴纸。在软件程序中也是如此，大家可以同时关联到“buttman”，避免了重复存储相同纹理带来的内存浪费。

3. 不必要的迭代

在资源处理中，使用for/while循环一次性处理多个任务，比多次调用更高效。

我们以间谍执行任务为例：你是一名间谍，需要向3个不同且距离较远的场所运送包裹，并从这3个场所的不同老板那里收集重要的秘密信息。由于任务来自不同老板，你有两种任务分配方式：

• 方式一，按照老板分配任务。你先驾车前往3个场所完成老板A分配的任务，然后再次驾车前往这3个场所完成老板B分配的任务，依此类推。
• 方式二，按照场所分配任务。你先驾车前往第一个场所，递交包裹并获取信息，然后前往下一个场所。

如果采用第一种方式，就如同一个愚蠢的间谍，因为完成相同的任务需要花费更多的时间和资源。在程序开发中，不必要的迭代会增加系统开销，降低性能。

4. 在内存中保留未使用的对象

在任何时候，只有一定数量的对象会被使用或显示在屏幕上。由于内存空间有限，任何留在内存中的额外对象都会消耗资源。

我们用推马车的例子来理解：你需要将一辆马车从A点推到B点。如果马车空载或负载最轻的物品，这是一项相对轻松的任务。但由于你喜欢啤酒，你选择用马车装载一桶啤酒，这无疑增加了任务的难度。

因此，最佳的解决方案是放弃那桶啤酒。在游戏开发中，应及时清理内存中未使用的对象，以节省资源。

这里列出的问题远不止一篇文章所能涵盖的内容。作为开发者，应尽快识别这些问题，并采用有效的解决方案。在克服这些挑战后再发布产品，才是真正令人兴奋的游戏开发过程。每个人每天只有24小时，玩家愿意花费这些宝贵的时间来体验我们开发的游戏，这就是推动我们不断前行的最大动力。