iOS 内存五大区

作者: 学不来的凡人 | 来源:发表于2021-03-29 16:03 被阅读0次

    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.png

    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,其他线程是512KB,MAC只有8M


    image.png

    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 & .data)

    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和静态变量,即BSS区(.bss)
    已初始化的全局变量和静态变量,即数据区(.data)
    其中,全局变量是指变量值可以在运行时被动态修改,而静态变量是static修饰的变量,包含静态局部变量和静态全局变量

    常量区(即.rodata)

    常量区是编译时分配的内存空间,在程序结束后由系统释放,主要存放已经使用了的,且没有指向的字符串常量(字符串常量因为可能在程序中被多次使用,所以`在程序运行之前就会提前分配内存)

    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

    验证

    @interface ViewController ()
    
    @property (nonatomic,strong)NSString *str3;
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        NSString *params = @"常量区";
        NSObject *params_obj = [[NSObject alloc] init];
    
        
        [self test:params obj:params_obj];
    }
    - (void)test:(NSString *)params obj:(NSObject *)params_obj{
        
        NSLog(@"params的内存地址:%p", params);//0x105683020 常量区
        NSLog(@"&params的内存地址:%p", &params);//0x7ffeea57d108 栈区
        
        int a = 3;
        NSLog(@"&a的内存地址%p",&a);//0x7ffeec85511c 栈区
        NSString *str = @"常量区";
    
        NSLog(@"str的内存地址:%p", str);//0x1033ab040 常量区
        NSLog(@"&str的内存地址:%p", &str);//0x7ffeec855110 栈区
        
        NSString *str2 = [[NSString alloc] initWithString:@"wo shi alloc d额e"];
        NSLog(@"str2的内存地址:%p", str2);//0x109c100a0 常量区
        NSLog(@"&str2的内存地址:%p", &str2);//0x7ffee5ff0108 栈区
        
        NSLog(@"self.str3的内存地址:%p", _str3);//0x0 打印不出
        NSLog(@"&self.str3的内存地址:%p", &(_str3));//0x7fa0b1d0a240 栈区
        
        
        NSLog(@"params_obj的内存地址:%p", params_obj);//0x6000010f40e0 堆区
        NSLog(@"&params_obj的内存地址:%p", &params_obj); //0x7ffeec8e2100 栈区
        
        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
        NSLog(@"obj的内存地址:%p", obj);//0x600000c00020 堆区
        NSLog(@"&obj的内存地址:%p", &obj); //0x7ffeec855108 栈区
        
    }
    
    2021-03-30 15:15:10.888650+0800 IOS--多继承[5430:228388] params的内存地址:0x10331e020
    2021-03-30 15:15:10.888806+0800 IOS--多继承[5430:228388] &params的内存地址:0x7ffeec8e2108
    2021-03-30 15:15:10.888919+0800 IOS--多继承[5430:228388] &a的内存地址0x7ffeec8e20fc
    2021-03-30 15:15:10.889059+0800 IOS--多继承[5430:228388] str的内存地址:0x10331e020
    2021-03-30 15:15:10.889179+0800 IOS--多继承[5430:228388] &str的内存地址:0x7ffeec8e20f0
    2021-03-30 15:15:10.889297+0800 IOS--多继承[5430:228388] str2的内存地址:0x10331e0e0
    2021-03-30 15:15:10.889400+0800 IOS--多继承[5430:228388] &str2的内存地址:0x7ffeec8e20e8
    2021-03-30 15:15:10.889511+0800 IOS--多继承[5430:228388] self.str3的内存地址:0x0
    2021-03-30 15:15:10.889613+0800 IOS--多继承[5430:228388] &self.str3的内存地址:0x7fd028d0c410
    2021-03-30 15:15:10.889724+0800 IOS--多继承[5430:228388] params_obj的内存地址:0x6000010f40e0
    2021-03-30 15:15:10.889952+0800 IOS--多继承[5430:228388] &params_obj的内存地址:0x7ffeec8e2100
    2021-03-30 15:15:10.890243+0800 IOS--多继承[5430:228388] obj的内存地址:0x6000010cfe40
    2021-03-30 15:15:10.890530+0800 IOS--多继承[5430:228388] &obj的内存地址:0x7ffeec8e20e0
    
    //对象的值一般存在堆区,NSString的值在常量区。对象的指针地址都在栈区
        
    }
    

    堆栈溢出

    一般情况下应用程序是不需要考虑堆和栈的大小的,但是事实上堆和栈都不是无上限的,过多的递归会导致栈溢出,过多的alloc变量会导致堆溢出。

    所以预防堆栈溢出的方法:
    (1)避免层次过深的递归调用;
    (2)不要使用过多的局部变量,控制局部变量的大小;
    (3)避免分配占用空间太大的对象,并及时释放;
    (4)实在不行,适当的情景下调用系统API修改线程的堆栈大小;

    截屏2021-03-30 下午3.42.34.png

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