iOS开发中的内存分配（堆和栈）

时间：2022-01-06 02:28:48

移动设备的内存及其有限，每一个APP所能占用的内存是有限制的。

什么行为会增加APP的内存占用？

  • 创建一个oc对象
  • 定义一个变量
  • 调用一个函数或者方法

内存管理范围

  • 任何继承了NSObject的对象
  • 对其它非对象类型无效
  • 简单来说：
    • 只有oc对象需要进行内存管理
    • 非oc对象类型比如基本数据类型不需要进行内存管理

引入堆和栈的概念

  • 所以问题就来了，为什么OC对象需要进行内存管理，而其它非对象类型比如基本数据类型就不需要进行内存管理呢？
  • 只有OC对象才需要进行内存管理的本质原因？

    因为：Objective-C的对象在内存中是以堆的方式分配空间的,并且堆内存是由你释放的，就是release
    OC对象存放于堆里面(堆内存要程序员手动回收)
    非OC对象一般放在栈里面(栈内存会被系统自动回收)
    堆里面的内存是动态分配的，所以也就需要程序员手动的去添加内存、回收内存

所有进程（执行的程序）都必须占用一定数量的内存，它或是用来存放从磁盘载入的程序代码，或是存放取自用户输入的数据等等。不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不一而不尽相同，有些内存是事先静态分配和统一回收的，而有些却是按需要动态分配和回收的。

iOS开发中的内存分配（堆和栈）

进程内存区域

  1. 代码区：代码段是用来存放可执行文件的操作指令（存放函数的二进制代码），也就是说是它是可执行程序在内存种的镜像。代码段需要防止在运行时被非法修改，所以只准读取操作，而不允许写入（修改）操作——它是不可写的。

  2. 全局（静态）区包含下面两个分区：

    • 数据区：数据段用来存放可执行文件中已初始化全局变量，换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。

    • BSS区：BSS段包含了程序中未初始化全局变量。

  3. 常量区：常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，

  4. 堆（heap）区：堆是由程序员分配和释放，用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用alloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用realse释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减），因为我们现在iOS基本都使用ARC来管理对象，所以不用我们程序员来管理，但是我们要知道这个对象存储的位置。

  5. 栈（stack）区：栈是由编译器自动分配并释放，用户存放程序临时创建的局部变量，存放函数的参数值，局部变量等。也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味这在数据段中存放变量）。除此以外在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上将我们可以把栈看成一个临时数据寄存、交换的内存区。

　　上述几种内存区域中数据段、BSS和堆通常是被连续存储的——内存位置上是连续的，而代码段和栈往往会被独立存放。

　　栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。有人会问堆和栈会不会碰到一起，他们之间间隔很大，绝少有机会能碰到一起，况且堆是链表方式存储。

int age = 24;//全局初始化区（数据区）
NSString *name;//全局未初始化区（BSS区）
static NSString *sName = @"Dely";//全局（静态初始化）区

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    int tmpAge;//栈
    NSString * tmpName = @"Dely";//栈
    NSString * number = @"123456"; //123456\0在常量区，number在栈上。
    NSMutableArray * array = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];//分配而来的8字节的区域就在堆中，array在栈中，指向堆区的地址
    NSInteger total = [self getTotalNumber:1 number2:1];

}

- (NSInteger)getTotalNumber:(NSInteger)number1 number2:(NSInteger)number2{
    return number1 + number2;//number1和number2 栈区
}
@end

　　使用栈就像我们去买一个蛋糕，出钱然后选择一种口味，一种形状的蛋糕就得到了，不管他们怎么做的，怎么设计的，这种好处就是快捷，花钱买服务嘛（我是不是说的不好，有点污了），但是*度很小。

　　使用堆就像我们去买一个手工蛋糕，因为有情义啊DIY，自己动手做喜欢吃的形状，和自己喜欢的口味，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且*度大。

 

申请后的系统响应：

  1. 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。

  2. 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

 申请大小的限制：

  1. 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。

  2. 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。



 

 

 

 

标签：

相关文章