内存管理

一，内存的分区

内存图.png

1，栈区: 函数参数， 或者是局部变量存储的区域
1. 分配原则: 由高到低分配, 由低到高存取.
2. 函数的调用过程就是函数出栈入栈的过程: 调用函数, 入栈, 系统会给该函数分配所有的空间; 函数调用结束, 出栈, 系统会将分配的空间收回.
3. 栈区内存空间是有限的 8M 左右(8187Kb), 之所以程序能够顺利运行, 是因为栈区空间在频繁的开辟和释放
4. 对于栈区空间的管理由系统进行, 不需要我们进行管理
2，静态区：全局变量和静态区域存储的区域
静态变量的特点:
1. 静态变量只初始化一次
2. 静态变量如果不赋初值, 默认为0
3. 静态变量空间一旦开辟, 不会回收, 在程序运行期间都存在.
静态区分为两部分: 一部分存储赋初值的全局变量和静态变量, 另一部分存储没有赋初值的全局变量和静态变量
3，常量区：存储常量的区域
4，代码区：所有的语句编译成CPU指令存储在代码区
5，堆区：由我们自主管理的区域
1. 堆区内存的几个函数
堆区内存分配函数：void *malloc(unsigned int size) --->在堆区开辟size个字节大小的空间, 并且将首地址返回.
释放开辟的空间：void free(void *) --->将指定地址所对应的空间释放(还给系统)
calloc：void *calloc(unsigned int n, unsigned int size) --->分配 n 个 size 个字节大小的空间, 返回对去空间
的首地址, 并且将每一个字节清零(c 是 clear 的首字母)
realloc：void *realloc(void *, size_t) --->内存重新分配函数, 先以之前内存空间的首地址为基准, 进行重新划分,
如果在原来的基础上继续扩充之后, 能够满足新的需求, 那么就返回原来的空间首地址; 如果扩充之后, 不能够满足新
的需求, 就另外开辟一块新的能够满足需求的空间, 并且将新的空间首地址返回, 同时将原有空间上的内容复制到新的
空间然后释放原来的空间。
2. 堆区内存的问题
内存泄露: 空间没有释放, 造成内存的流失, 不会立即crash, 但是存在安全隐患；
野指针: 访问一块已经被释放了的空间；
过度释放: 一块空间被释放了多次 --- 过度释放会立即引起程序crash。
6，堆和栈的区别
堆栈空间分配原则：
1. 栈（操作系统）：由操作系统自动分配释放，存放函数的函数值， 局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈，先进后出；
2. 堆（操作系统）：一般由开发人员分配释放，若开发人员不释放，程序结束时由系统回收，分配方式类似于链表，堆区用来开辟的空间和回收空间的操作分别是malloc和free；
内存分配和读取效率区别：
1. 栈：栈由系统自动分配，速度快，但是程序员无法控制；
2. 堆：堆是由程序员自己分配，速度较慢，容易产生碎片，不过用起来方便，非常灵活；
申请大小不同：
1. 栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域，栈顶的地址和栈的最大容量是新系统预先规定好的，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，这是由于系统是由链表在存储空闲内存地址，自然堆就是不连续的内存区域，且链表的遍历也是从低地址到高地址遍历的，堆得大小受限于计算机系统的笑笑虚拟内存空间，由此空间，堆获得的空间比较灵活，也比较大；
二，OC中的内存管理
OC采用引用计数机制来管理堆区内存，ARC MRC都是基于引用机制的
内存管理原则：
1. 只要对一个对象进行了alloc，retain，copy，metableCopy之后，就拥有了该对象的所有权，必须对应release或者autorelease。要保证该对象引用计数增加的饿次数等于引用次数减少的次数，达到平衡。有效解决堆区的三大问题，内存泄露，野指针异常，过度释放
2. ARC与MRC的区别：本质上都是基于引用计数机制的，但是MRC造成引用计数加1之后需要手动显示添加造成引用计数减少的代码，而ARC会自动管理，无需添加。
集合的内存管理：
1. 当往集合中添加元素(对象)时, 对象的引用计数会自动 +1
2. 当将集合的元素(对象)移除时, 对象的引用计数会自动 -1
3. 当集合销毁时, 会给内部存储的每一个元素(对象)发送你一个 release 消息, 让所有元素(对象)的引用计数 -1
三，retain循环引用
1. 在该类中定义了block属性，并且在该block块中使用了self，实例变量，属性，就会造成循环引用 __block typeof(self) weakSelf = self
2. 在该类定义了代理属性，但是代理属性的语义特性retain。在代理队形类中也定义了属性来存储该类的对象，语义特性也是retain，就会造成互相持有，循环引用
3. 在A中定义了B类对象的属性，语义特性为retain。在B类中定义了A类对象的属性，语义特性为retain。在属性都存储对应的对象时，就产生循环引用。
4. block属性为什么是copy：block本质上是代码块，存在于栈区中，只有copy后的block才会在堆中， 栈中的block的生命周期是和栈绑定的；另一个需要注意的问题是关于线程安全，在声明Block属性时需要确认“在调用Block时另一个线程有没有可能去修改Block？”这个问题，如果确定不会有这种情况发生的话，那么Block属性声明可以用nonatomic。如果不肯定的话（通常情况是这样的），那么你首先需要声明Block属性为atomic，也就是先保证变量的原子性