iOS 程序内存分区

一、内存分区

内存分配图一
内存分配图二
内存分配图三(c/c++)

1、栈区(stack)

  • 栈区地址从高到低分配;
  • 存放的局部变量(先进后出)一旦出了作用域就会被销毁;
  • 大量的局部变量,深递归,函数循环调用都可能耗尽栈内存而造成程序崩溃 。

由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。栈是系统数据结构,对应线程/进程是唯一的。优点是快速高效,缺点时有限制,数据不灵活。

2、堆区(heap)

  • 堆区的地址是从低到高分配;
  • ARC下OC对象runloop循环结束后(kCFRunLoopBeforeWaiting后)自动释放,CF对象需要CFRelease(CFTypeRef cf)手动释放。

一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。

3、全局区(静态区)(static)

  • 全局变量和静态变量的存储是放在一块的,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。
  • 程序结束后由系统释放。

PS:全局区又可分为已初始化的数据段(.data)和未初始化的数据段(.bss),前者用来存放保存全局的和静态的已初始化变量,后者用来保存全局的和静态的未初始化变量。在编译时分配。

4、常量区

常量字符串、const常量就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

5、代码区

存放函数体的二进制代码。

二、申请后的系统响应

1、栈(stack)

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。

2、堆(heap)

(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。

三、 申请大小的限制

(1)、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。
(2)、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。

其他

  • 堆区需要程序猿管理内存,是由alloc分配的内存,一般速度比较慢,容易产生内存碎片;
  • 栈区不需要程序猿管理内存,由编译器自动分配并释放,速度快;
  • 当一个app启动后,代码区,常量区,全局区大小都是已经固定的,因此指向这些区的指针不会产生崩溃性的错误,而堆区和栈区是时时刻刻变化的(堆得创建和销毁,栈的弹入和弹出),所以当使用一个指针指向这个2区里面内存的时候,一定要注意内存是否已经被释放,否则会产生程序崩溃(即野指针报错)

打个比喻来说:
使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

注:本文由网络文章整理所得。

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