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iOS-底层原理22:内存五大区

iOS-底层原理22:内存五大区

作者: AcmenL | 来源:发表于2020-12-30 22:09 被阅读0次

在iOS中,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

注意:内存五大区,实际是指虚拟内存,而不是物理内存。

1 栈区

1.1 定义
  • 栈是从高地址向低地址扩展,是一块连续的内存区域,遵循FILO先进后出原则;

  • 栈区的内存空间由系统管理

  • 栈区一般在运行时进行分配

  • 栈的地址空间在iOS中是以0X7开头

1.2 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)

1.3 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

2 堆区

2.1 定义
  • 堆是从低地址向高地址扩展

  • 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

  • 堆区一般是在运行时分配

  • 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

2.2 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malloccallocrealloc分配的空间,需要free释放

2.3 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

【需要注意:】

野指针:提前释放了,查询时找不到内容
内存泄露 :没有释放,一直占用内存
过度释放:对已释放的对象进行release操作

3 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

  • 未初始化全局变量和静态变量,即BSS区(.bss)

  • 已初始化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

4 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

5 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。

名称 内存分配时间 管理 存储 内存地址 地址拓展
栈区 运行时 编译器 1.局部变量 2.函数的参数 0X7开头,连续的内存区域 向下扩展,从高地址向低地址扩展
堆区 运行时 开发者 1.allocnew分配的内存 2.malloccallocrealloc分配的内存 0x6开头,不连续的内存区域 向上扩展,从低地址向高地址扩展
全局区 编译时 系统 全局变量和静态变量 0x1开头
常量区 编译时 系统 字符串 0x1开头
代码区 编译时 系统 代码

五大区验证

int a = 10;
static NSString *staticStr = @"1234";
- (void)test{
    
    NSInteger i = 123;
    NSLog(@"i的内存地址:%p", &i);   //// 【局部变量】 栈区
    
    NSString *string = @"CJL";
    NSLog(@"string的内存地址:%p", string);  // 【字符串内容】 存放在常量区
    NSLog(@"&string的内存地址:%p", &string); // 【局部变量name的指针】 存放在栈区
    
    NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
    NSLog(@"obj的内存地址:%p", obj);  // 【对象的内容】 存放在堆区
    NSLog(@"&obj的内存地址:%p", &obj);   //【对象的指针】存放在栈区
    
    NSLog(@"staticStr的内存地址:%p",staticStr);  // 【字符串内容】 存放在常量区
    NSLog(@"&staticStr的内存地址:%p",&staticStr);  // 【静态变量】 存放在全局区
    
    NSLog(@"&a的内存地址:%p",&a);  // 【全局变量】 存放在全局区
}

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