相信很多iOS开发者对内存分配的概念比较模糊，没有去好好研究与我们经常打交道的变量，是如何分配内存的。很多小伙伴应该对栈区和堆区的概念还应该是大学里时候的记忆吧，估计很多可能也忘得差不多了（算我一个😜），所以今天整理了一下，顺便做个笔记，欢迎围观^_。如有其它见解，可以提出来相互学习交流。

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在计算机系统中，运行的应用程序的数据都是保存在内存中的，不同类型的数据，保存的内存区域也不同。

1.内存分区

栈区（stack）：

由编译器自动分配并释放，存放函数的参数值，局部变量等；

不需要程序员管理栈区变量的内存；

有静态分配和动态分配（1. 静态分配是系统编译器完成的，比如局部变量的分配； 2. 动态分配是有alloc函数进行分配的，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动态分配也由系统编译器进行释放，不需要程序员手动管理）；

地址从高到低分配；

优点是快速高效，缺点时有限制，数据不灵活；

堆区（heap）：

由程序员分配和释放，如果程序员不释放，程序结束时，可能会由操作系统回收；

堆区的内存分配使用的是alloc；

需要程序员管理内存，不及时回收容易产生内存泄露（ARC的内存的管理，是编译器再便宜的时候自动添加 retain、release、autorelease）；

都是动态分配和回收内存的；

堆区的地址是从低到高分配

优点是灵活方便，数据适应面广泛，但是效率有一定降低；

全局区／静态区（static）：

包括两个部分：未初始化过、初始化过；

初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域；
eg：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

常量区：

存放常量字符串，程序结束后由系统释放；

代码区：

存放函数的二进制代码；

如下图所示：代码区存放于低地址，栈区存放于高地址。区与区之间并不是连续的。

内存分区示意图.png

2.内存申请

栈：
存储每一个函数在执行的时候都会向操作系统索要资源，栈区就是函数运行时的内存，栈区中的变量由编译器负责分配和释放，内存随着函数的运行分配，随着函数的结束而释放，由系统自动完成。
注意：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出（overflow）。

堆：
1.首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表。
2.当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。
3 .由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中

3.申请大小的限制

栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数 ) ，如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

栈：由系统自动分配，速度较快，不会产生内存碎片
堆：是由alloc分配的内存，速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便

4.举个栗子🌰

int a = 10;     //全局初始化区
char *p;        //全局未初始化区

main
{
    int b;              //栈区
    char s[] = "abc"    //栈
    char *p1;           //栈
    char *p2 = "123456";//123456值在常量区，p2指针在栈上。
    static int c = 0;   //全局（静态）初始化区
    
    w1 = (char *)malloc(10);
    w2 = (char *)malloc(20);
    //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
}

今天的整理就到这，祝大家玩得愉快！(* ￣3)(ε￣ *)

iOS程序中的内存分配（栈区和堆区的对比）