iOS 内存的区域划分与使用

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代码段

存放编译后的代码

数据段（内存分配：从低地址到高地址）

字符串常量：如：NSString *str = @"xxx";
已初始化数据：已初始化的全局变量、静态变量等
static修饰的变量和全局变量一样地址唯一
未初始化数据：如：int a;

栈（内存分配：从高地址到低地址）

函数调用开销

堆（内存分配：从低地址到高地址）

通过alloc、malloc、calloc等动态分配的内存空间

以下内容都是由一道面试题引发的
下面的代码能正常运行吗？如果可以输出结果是什么？为什么？

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    Class fruit = [YSFruit class];
    void *obj = &fruit;
    [(__bridge id)obj growUp];
}
@end

@interface YSFruit : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)growUp;
@end
@implementation YSFruit
- (void)growUp {
    NSLog(@"%@在生长", self.name);
}
@end

结果打印的是：<ViewController>在生长

分析猜测：在growUp方法中self.name的值是ViewController对象，也就是说访问self.name的内存地址和ViewController对象的内存地址相同。又因为(__bridge id)obj中并不存在name属性，所以在使用self.name的时候obj的指针应该是指向了更的高的栈空间地址，而这个地址处刚好存放了ViewController的地址。所以才有了<ViewController>在生长这样的打印结果。

验证一下猜测：

• 打印obj的下一个指针地址验证

  long long *p = (long long *)obj;
  打印po *(p+1)得到的是ViewController对象
  

• 在obj和ViewController的地址之间插入一个字符串会不会变成另外一个结果

struct objc_super {
    __unsafe_unretained _Nonnull id receiver;
    __unsafe_unretained _Nonnull Class super_class;
};
// 通过编译成汇编代码得知，[super viewDidLoad]实际是调用objc_msgSendSuper2()
- (void)viewDidLoad {

    struct objc_super superObjc = {self, objc_getClass("ViewController")};
    objc_msgSendSuper2(superObjc, @selector(viewDidLoad));
    // 在obj和ViewController的地址之间插入一个字符串
    NSString *apple = @"苹果";
    
    Class fruit = [YSFruit class];
    // obj指向的是YSFruit类对象和YSFruit的实例对象的isa指针相同
    // 可以看做obj = [YSFruit new]->isa;
    void *obj = &fruit;
    // OC对象本质是以一个isa成员为基础的结构体
    // 由于obj指向YSFruit的类对象,(__bridge id)obj就相当于只有一个isa的YSFruit的一个实例对象
    [(__bridge id)obj growUp];
}

打印结果：苹果在生长

• 那么就验证了之前的猜测
  原因是栈空间临时变量是按照从高地址到低地址进行存放的，所以通过p/x & obj打印可以获取到obj的栈空间地址，再通过obj的地址向高位查找，使用x/4g obj的栈空间地址打印得到了apple的地址，如果拿掉apple字符串，那么x/4g obj的栈空间地址打印得到的就是ViewController的地址
• 使用po 栈空间地址打印可以得到栈空间中保存的对象