iOS程序中的内存分为五个区

关于RAM&ROM

RAM与ROM就是具体的存储空间，统称为存储器。

RAM(random access memory)：运行内存，CPU可以直接访问，读写速度非常快，但是不能掉电存储。它又分为：

动态DRAM，速度慢一点，需要定期的刷新(充电)，我们常说的内存条就是指它，价格会稍低一点，手机中的运行内存也是指它。

静态SRAM，速度快，我们常说的一级缓存，二级缓存就是指它，当然价格高一点。

ROM(read only memory)：存储性内存，可以掉电存储，例如SD卡、Flash(机械磁盘也可以简单的理解为ROM)。用的多的：NandFlash，还有NorFlash，现在用的已经比较少了（两者主要区别是前者空间大，便宜，后者可以直接运行程序，读取速度快）。

由于RAM类型不具备掉电存储能力（即一停止供电数据全没了，从新上电后全是乱码，所以需要初始化），所以app程序一般存放于ROM中。RAM的访问速度要远高于ROM，价格也要高。

RAM与ROM协同工作
由于RAM不能掉电存储，所以我们的APP程序，刷机包，下载的文件等等，都是在ROM里面存储的。

手机里面使用的ROM基本都是NandFlash，CPU是不能直接访问的，而是需要文件系统/驱动程序(嵌入式中的EMC)将其读到RAM里面，CPU才可以访问。另外，RAM的速度也比NandFlash快。

内存分区

说到内存分区，内存即指的是RAM。
内存分为五个区：栈区(系统管理的地方)、堆区(程序员控制的地方)、静态区（全局区）、常量区、代码区。

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1、栈区(stack)： 由编译器自动分配并释放，存放函数的参数值，局部变量等。栈是系统数据结构，对应线程/进程是唯一的。

优点：

• 快速高效，缺点时有限制，数据不灵活。［先进后出］
• 栈空间分静态分配 和动态分配两种。
• 静态分配是编译器完成的，比如自动变量(auto)的分配。
• 动态分配由alloca函数完成。
• 栈的动态分配无需释放(是自动的)，也就没有释放函数。
• 为可移植的程序起见，栈的动态分配操作是不被鼓励的！

2、堆区(heap) ：由程序员分配和释放，如果程序员不释放，程序结束时，可能会由操作系统回收 ，比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中。

优点：

• 灵活方便，数据适应面广泛，但是效率有一定降低。［顺序随意］
• 堆是函数库内部数据结构，不一定唯一。
• 不同堆分配的内存无法互相操作。
• 堆空间的分配总是动态的
• 虽然程序结束时所有的数据空间都会被释放回系统，但是精确的申请内存，释放内存匹配是良好程序的基本要素。

3、全局区(静态区) (static)： 全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量存放在一块区域，未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后有系统释放。

注意：全局区又可分为未初始化全局区：
.bss段和初始化全局区：data段。
举例：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

例子代码：

int a = 10; 全局初始化区
char *p; 全局未初始化区

 main{
   int b; 栈区
   char s[] = "abc" 栈
   char *p1; 栈 
   char *p2 = "123456";  123456\\\\0在常量区，p2在栈上。
   static int c =0； 全局（静态）初始化区 

   w1 = (char *)malloc(10); 
   w2 = (char *)malloc(20); 
   分配得来得10和20字节的区域就在堆区。 
 }

4、文字常量区： 存放常量字符串，程序结束后由系统释放

5、程序代码区： 存放函数的二进制代码

总结：

• 栈：由系统自动分配，速度较快，不会产生内存碎片 ［先进后出］
• 堆：是由alloc分配的内存，速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便

打个比喻来说：

• 使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。
• 使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。

程序运行举例（CPU RAM ROM之间协同）

首先了解下：虚拟内存与物理内存。

手机上的所有程序都是依托操作系统，运行在虚拟内存上的，每一个APP都会以为自己拥有所有的虚拟内存。比如一个手机，它是32位操作系统(一般也是32位总线)，真实的物理内存为2G，那么他的寻址空间为4G(2的32次方)，对于APP来说，它觉得自己拥有4G的内存，虽然这是不可能的(或者说同一时间是不可能的)，但是，操作系统只要保证APP当时用到的地址空间有真实的物理地址对应就可以，APP也不需要知道那对应的2G真实物理内存具体在哪里。不要求4G的虚拟内存同一时间都有真实的物理内存相对应，当然那也是不可能的，因为只有2G物理内存。

在下面的举例中，只考虑虚拟内存

当我们点击手机屏幕APP的Icon启动一个APP（例如微信）时，操作系统会为微信开辟4G的虚拟内存空间(开辟真实的物理内存，对应一部分到4G的虚拟内存)，操作系统会把存储在ROM里面微信的部分代码(受空间所限，不可能全部拷贝)，拷贝到上一步开辟的4G内存空间的代码区，如上图，然后CPU就可以访问RAM来运行微信的程序了 。

假设通过微信我们下载了一个100M的视频，那么会从服务器一点一点的下载到RAM，然后再从RAM写到ROM存储。这样才能保证，我们关掉微信并再次打开时视频还在。假设隔一段时间，我们要看视频，程序会将它从ROM读到RAM然后解码播放。

CPU RAM ROM之间协同

注意

当一个app启动后，代码区，常量区，全局区地址已固定，因此指向这些区的指针不会为空而产生崩溃性的错误。而堆区和栈区是时时刻刻变化的（堆的创建销毁，栈的弹入弹出），所以当使用一个指针指向这两个区里面的内存时，一定要注意内存是否已经被释放，否则会产生程序崩溃（编程中很常见）