OC-底层原理-22：内存五大区

湘江Coder
255 阅读3分钟

在iOS中，内存主要分为栈区、堆区、全局区、常量区、代码区五大区域。如下图所示

image

下面分别介绍这五大区

栈区（Stack）

定义

  • 栈是系统数据结构，其对应的进程或者线程是唯一的

  • 栈是向低地址扩展的数据结构

  • 栈是一块连续的内存区域，遵循先进后出（FILO）原则

  • 栈的地址空间在iOS中是以0X7开头

  • 栈区一般在运行时分配

存储

栈区是由编译器自动分配并释放的，主要用来存储

  • 局部变量

  • 函数的参数，例如函数的隐藏参数（id self，SEL _cmd）

优缺点

  • 优点：因为栈是由编译器自动分配并释放的，不会产生内存碎片，所以快速高效

  • 缺点：栈的内存大小有限制，数据不灵活

    • iOS主线程栈大小是1MB

    • 其他主线程是512KB

    • MRC只有8M

堆区（Heap）

定义

  • 堆是向高地址扩展的数据结构

  • 堆是不连续的内存区域，类似于链表结构（便于增删，不便于查询），遵循先进先出（FIFO）原则

  • 堆的地址空间在iOS中是以0x6开头，其空间的分配总是动态的

  • 堆区的分配一般是在运行时分配

存储

堆区是由程序员动态分配和释放的，如果程序员不释放，程序结束后，可能由操作系统回收，主要用于存放

  • OC中使用alloc或者 使用new开辟空间创建对象

  • C语言中使用malloc、calloc、realloc分配的空间，需要free释放

优缺点

  • 优点：灵活方便，数据适应面广泛

  • 缺点：需手动管理，速度慢、容易产生内存碎片

当需要访问堆中内存时，一般需要先通过对象读取到栈区的指针地址，然后通过指针地址访问堆区

全局区（静态区，即.bss）

全局区是编译时分配的内存空间，在iOS中一般以0x1开头，在程序运行过程中，此内存中的数据一直存在，程序结束后由系统释放，主要存放

  • 未初始化的全局变量

  • 未初始化的静态变量

常量区（数据段，即.data）

常量区是编译时分配的内存空间，在iOS中一般以0x1开头，在程序结束后由系统释放，主要存放

  • 已初始化的全局变量

  • 已初始化的静态变量（即Static）

代码区（即.text）

代码区是编译时分配主要用于存放程序运行时的代码,代码会被编译成二进制存进内存的

内存五大区验证

运行下面一段代码，看看变量在内存中是如何分配的

- (void)test{

    NSInteger i = 123;
    NSLog(@"i的内存地址：%p", &i);

    NSString *string = @"CJL";
    NSLog(@"string的内存地址：%p", string);
    NSLog(@"&string的内存地址：%p", &string);

    NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
    NSLog(@"obj的内存地址：%p", obj);
    NSLog(@"&obj的内存地址：%p", &obj);  
}

运行结果如下

image

  • 对于局部变量i，从地址可以看出是0x7开头，所以i存放在栈区

  • 对于字符串对象string，分别打印了string的对象地址 和 string对象的指针地址

    • string的对象地址是以0x1开头，说明是存放在常量区

    • string对象的指针地址是以0x7开头，说明是存放在栈区

  • 对于alloc创建的对象obj，分别打印了obj的对象地址 和 obj对象的指针地址（可以参考前文的汇总图）

    • obj的对象地址是以0x6开头，说明是存放在堆区

    • obj对象的指针地址是以0x7开头，说明是存放在栈区

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