iOS程序的内存布局

iOS程序安装之后，是以Mach-o文件的格式保存在iOS设备里面，当启动程序时，对应的Mach-o文件就会被加载进内存。那么iOS程序的内存布局是什么样子的呢？

先上图：

image

代码区

• 该区是编译时分配的内存空间，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。
• 程序运行时的代码会被编译成二进制，存进内存的代码区域。

全局/静态区

• 该区是编译时分配的内存空间,在iOS中一般以0x1开头，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。
• 未初始化的全局变量和静态变量，在BSS区，即未初始化区，.bss。
• 已初始化的全局变量和静态变量，在数据区，即初始化区，.data。

常量区

• 该区是编译时分配的内存空间，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。
• 存放常量：整型、字符型、浮点、字符串等。

堆区

• 是不连续的内存从低地址向高地址存储，遵循先进先出（FIFO）原则。
• 堆的地址空间iOSx86架构下以0X6开头，空间的分配是动态的。
• 需要关注变量的生命周期，不及时释放会造成内存泄露。
• OC中使用alloc、new开辟空间创建的对象内存放在堆区（而指向内存的指针还是在栈里）。
• C语言中使用malloc、calloc、realloc分配的空间，需要free释放。

栈区

• 是一段连续的内存区域，从高地址向低地址存储，遵循先进后出（FILO）原则。
• 在x86架构下，栈的地址一般为0X7开头。
• 一般在运行时进行分配，内存空间由系统管理，变量过了作用域范围后内存便会自动释放。
• 参数、函数、局部变量都放在栈区。
• 参数入栈是从前往后入栈。而结构体入栈是从后往前入栈。

栈区与堆区对比

• 栈是一段连续的内存区域，堆是不连续的内存
• 栈系统自动回收内存，堆需要开发人员手动释放
• 栈内存大小有限制，内存空间小，堆内存空间大

代码验证

int a = 1;                   //已初始化全局变量
int b;                       //未初始化全局变量

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSString * appDelegateClassName;
    @autoreleasepool {
        // Setup code that might create autoreleased objects goes here.
        appDelegateClassName = NSStringFromClass([AppDelegate class]);

        static int c = 2;    //已初始化静态变量

        static int d;         //未初始化静态变量

        int e;                //未初始化局部变量

        int f = 2;           //已初始化局部变量

        NSString *str = @"字符串常量";//字符串常量

        NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];//通过alloc动态分配（实例对象）

        NSLog(@"\n&a=%p\n&b=%p\n&c=%p\n&d=%p\n&e=%p\n&f=%p\nstr=%p\nobj=%p\n",
                      &a, &b, &c, &d, &e, &f, str, obj);
    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, appDelegateClassName);
}

输出结果

&a=0x1052fd528
&b=0x1052fd534
&c=0x1052fd52c
&d=0x1052fd530
&e=0x7ffeea9061e4
&f=0x7ffeea9061e0
str=0x1052fc168
obj=0x6000019a8020

• 通过输出结果可以看到，a、b、c、d在全局/静态区，地址也确实已0x1开头；
• str=0x1052fc168 在常量区；
• e、f 是局部变量，在栈；
• obj=0x6000019a8020在堆；

这样就验证了开始的结论!!

• 面试基础
  iOS面试基础知识 （一）
  https://github.com/iOS-Mayday/heji
  iOS面试基础知识 （二）
  https://github.com/iOS-Mayday/heji
  iOS面试基础知识 （三）
  https://github.com/iOS-Mayday/heji
  iOS面试基础知识 （四）
  https://github.com/iOS-Mayday/heji
  iOS面试基础知识 （五）
  https://github.com/iOS-Mayday/heji