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


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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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