栈 & 堆 |--> 内存管理

时间：2021-01-09 20:50:20

内存管理：

栈区 [stack]：由编译器自动分配并释放，一般存放函数的参数值，局部变量等

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

全局区(静态区) [static]：全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量存放在一块区域，未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放

文字常量区：存放常量字符串，程序结束后由系统释放

程序代码区：存放函数的二进制代码

官方文档：

栈 & 堆 |--> 内存管理

在iOS开发中：

一. 内存分析

1. 静态分析(Analyze)

不运行程序, 直接检测代码中是否有潜在的内存问题(不一定百分百准确, 仅仅是提供建议)

结合实际情况来分析, 是否真的有内存问题

2. 动态分析(Profile == Instruments)

1> 运行程序, 通过使用app, 查看内存的分配情况(Allocations)

* 可以查看做出了某个操作后(比如点击了某个按钮\显示了某个控制器), 内存是否有暴增的情况(突然变化)

2> 运行程序, 通过使用app, 查看是否有内存泄漏(Leaks)

* 红色区域代表内存泄漏出现的地方

二. 内存使用注意

1. 加载小图片\使用频率比较高的图片

1> 利用imageNamed:方法加载过的图片, 永远有缓存, 这个缓存是由系统管理的, 无法通过代码销毁缓存

2. 加载大图片\使用频率比较低的图片(一次性的图片, 比如版本新特性的图片)

1> 利用initWithContentsOfFile:\imageWithContentsOfFile:\imageWithData:等方法加载过的图片, 没有缓存, 只要用完了, 就会自动销毁

2> 基本上, 除imageNamed:方法以外, 其他加载图片的方式, 都没有缓存

PS：－－关于图片资源

1> 会压缩到Assets.car文件, 没有直接暴露在沙盒的资源包(main Bundle)

* 条件 : "Deployment Target >= 7.x" 并且是 "放在Images.xcassets里面的所有图片"

* 影响 : 无法得到图片的全路径, 只能通过图片名(imageNamed:方法)来加载图片, 永远会有缓存

2> 不会压缩到Assets.car文件, 直接暴露在沙盒的资源包(main Bundle)

* 条件 : 除1> 以外的所有情况

* 影响 : 可以得到图片的全路径, 可以通过全路径(imageWithContentsOfFile:方法)来加载图片, 不会有缓存

三. 如何让程序尽量减少内存泄漏

1. 非ARC－－MRC

* Foundation对象(OC对象) :

　　只要方法中包含了alloc\new\copy\mutableCopy\retain等关键字,

　　那么这些方法产生的对象, 就必须在不再使用的时候调用1次release或者1次autorelease

* CoreFoundation对象(C对象) :

　　只要函数中包含了create\new\copy\retain等关键字,

　　那么这些方法产生的对象, 就必须在不再使用的时候调用1次CFRelease或者其他release函数

2. ARC(只自动管理OC对象, 不会自动管理C语言对象)

* CoreFoundation对象(C对象) :

　　只要函数中包含了create\new\copy\retain等关键字, 那么这些方法产生的对象, 就必须在不再使用的时候调用1次CFRelease或者其他release函数

* 利用__bridge桥接，告诉编译器 管理c语言对象。

3. block的注意－－见：block详解！

// block的内存默认在栈里面(系统自动管理)

void (^test)() = ^{

};
// 如果对block进行了Copy操作, block的内存会迁移到堆里面(需要通过代码管理内存)

Block_copy(test);
// 在不需要使用block的时候, 应该做1次release操作

Block_release(test);

[test release];

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栈：由系统自动分配　　--由系统自动分配，速度较快 [ FIFO ]

栈区结构：链表 or 数组

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，栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 iOS中，主线程栈的大小是1M

－－［ 栈区：申请内存后响应 ］

栈：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

－－存储的内容

栈：变量名(不带*)相当于是指向栈区数据的指针别名，变量名可以简化程序员的工作

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堆：需要程序员自己申请，alloc，copy　　--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 [ LIFO ]

堆区结构：树 or 链表

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

－－［ 堆区：申请内存后响应 ］

堆：

1. 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

－－存储的内容

堆：要访问堆区中的数据，必须通过指针的方式才可以进行，指针的类型决定了访问堆中数据的方式

－－堆区的操作！

1、操作系统以匿名(只记录内存地址和大小，不记录具体类型)的方式记录已经分配的内存区域

2、当某一内存区域不再使用时，程序需要通知操作系统回收该内存区域，从而可以保证该内存区域被其他程序再次使用，否则，该区域将永远无法被再次分配，这就是传说中的“内存泄露”

3、如果某一区域已经被释放，仍然视图访问该区域，会提示“坏内存访问”，这就是传说中的“野指针访问”

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总结：

1、我们程序员只需要关心堆区的内存管理，而栈区系统会自动回收。

2、栈区存放的局部变量，出了作用域就会被销毁！

3、内存结构中的其他几个分区，跟程序同生死：程序启动时，被加载到内存中；程序摧毁，内存被回收！

PS：在iOS开发中：

1> 堆区的内存是所有应用程序共享的，问题：内存泄露 & 野指针

　　|--> 内存泄漏：如果程序员使用变量后，不释放内存(有强指针指向它)，该内存区域会永远被占有，别的Application无法使用，即内存警告

　　|--> 内存溢出(Out Of Memory)：内存不够使用了，数据长度比较小的数据类型 存储了 数据长度比较大的数据类型

　　|--> 野指针：当对象已经释放，程序中变量的指针，依然指向该内存地址，如果再向该对象发送消息，就会报“野指针”错误

2> 堆区的内存分配是由系统负责的。

3> 系统是使用一个链表来维护所有已经分配过的内存空间。（见：上边－－堆区：申请内存后响应）

4> 系统只是记录分配了多少字节给应用程序，并不管理具体的类型-->“匿名”：只是记录分配的内存大小，不管具体是哪个类的！

5> 如果变量使用结束后，需要释放内存，OC中当一个变量的引用计数==0时，说明没有变量使用这块内存空间，即系统直接回收。

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