Mat 类的内存管理

使用 Mat 类，内存管理变得简单，不再像使用 IplImage 那样需要自己申请和释放内存。虽然不了解 Mat 的内存管理机制，也无碍于 Mat 类的使用，但是如果清楚了解 Mat 的内存管理，会更清楚一些函数到底操作了哪些数据。

Mat 是一个类，由两个数据部分组成：矩阵头（包含矩阵尺寸，存储方法，存储地址等信息）和一个指向存储所有像素值的矩阵的指针，如图 3.9 所示。矩阵头的尺寸是常数值，但矩阵本身的尺寸会依图像的不同而不同，通常比矩阵头的尺寸大数个数量级。复制矩阵数据往往花费较多时间，因此除非有必要，不要复制大的矩阵。

为了解决矩阵数据的传递，OpenCV 使用了引用计数机制。其思路是让每个 Mat 对象有自己的矩阵头信息， 但多个 Mat 对象可以共享同一个矩阵数据。 让矩阵指针指向同一地址而实现这一目的。 很多函数以及很多操作 （如函数参数传值）只复制矩阵头信息，而不复制矩阵数据。

前面提到过，有很多中方法创建 Mat 类。如果 Mat 类自己申请数据空间，那么该类会多申请 4 个字节，多出的 4 个字节存储数据被引用的次数。引用次数存储于数据空间的后面，refcount 指向这个位置，如图 3.9 所示。当计数等于 0时，则释放该空间。

关于多个矩阵对象共享同一矩阵数据，我们可以看这个例子：
Mat A(100,100, CV_8UC1);
Mat B = A;
Mat C = A(Rect(50,50,30,30));
上面代码中有三个 Mat 对象， 分别是 A， B 和 C。 这三者共有同一矩阵数据，其示意图如图 3.10 所示。