探寻iOS内存分配

所有进程（执行的程序）都必须占用一定数量的内存，它或是用来存放从磁盘载入的程序代码，或是存放取自用户输入的数据等等。不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不一而不尽相同，有些内存是事先静态分配和统一回收的，而有些却是按需要动态分配和回收的。

下图是iOS系统为一个APP分配的内存，如下：

内存.png

内存分类（RAM、ROM）

• RAM:运行内存,不能掉电储存；
• ROM:储存性内存,可以掉电储存,例如:内存卡,flash；
• RAM的访问速度要远高于ROM,价格也要高；
• CPU只能从RAM直接读取指令；
• app程序一般存放于ROM中。启动app时，系统会把开启的app程序从ROM中转移到RAM中。

内存分区

iOS中主要是栈区(stack)、堆区(heap)、全局区/静态区(staic) ；

栈区

• 存放局部变量,先进后出,一旦出了作用域就会被销毁,函数跳转地址,现场保护等
• 栈区的地址从高到低分配

堆区

• 堆区的内存分配使用的是alloc;
• 堆区的地址是从低到高分配;
• ARC原理是基于堆区，编译器在编译的时候给对象自动添加retain,release,autorelease;
• 在ios中,堆区的内存是应用程序共享的,堆中的内存分配是系统负责的；

全局区

• 包括2个部分:未初始化和初始化; 也是说,在内存中是放在一起的,比如:int a;未初始化, int a = 10 初始化的 2者都在全局区/静态区；
  常量区:常量字符串及时放在这里的；
  代码区:存放app代码；

tips:

• 堆区需要程序猿管理内存，是由alloc分配的内存，一般速度比较慢，容易产生内存碎片；
• 栈区不需要程序猿管理内存，由编译器自动分配并释放，速度快;
• 当一个app启动后,代码区,常量区,全局区大小都是已经固定的,因此指向这些区的指针不会产生崩溃性的错误,而堆区和栈区是时时刻刻变化的(堆得创建和销毁,栈的弹入和弹出),所以当使用一个指针指向这个2区里面内存的时候,一定要注意内存是否已经被释放,否则会产生程序崩溃(即野指针报错)

iOS的内存管理

这里按照苹果文档所述，重点对堆内存分配整理下。
首先，iOS和其它系统一样，内存分页，每页4K。多个页构成一个region统一管理，负责管理的对象是VM object，其中包含了pager、size、resident pages等诸多属性。不管是Objective-C的[NSObject alloc]，还是C代码的对内存分配，最终重任都会落到malloc库上，释放也是如此，最终都将使用malloc库中的free()。
malloc库中有很多malloc的同族函数可以动态分配内存，会结合参数在free pages中进行最适分配。如果分配的内存比较大，可以直接使用vm_allocate，得到一个VM对象（与Linux类似），这个在实际使用前不分配物理内存。malloc的内部实现都是开源的，感兴趣的可以去了解去看。
此外，对于malloc，还有一个Zone的概念（貌似与Linux的概念不完全相同），可以简单理解为一组free page单元，可以统一管理操作。默认情况，在第一次调用malloc时，系统会生成一个default zone，后续的默认分配在此进行。比如，malloc_zone_xxx()函数都是对特定的zone进行分配操作，执行zone->xxx()。

最后强调一下iOS特别需要注意的点：
当前的主流iPhone实际物理内存都不超过1G，可以说不算大。不过和Android机比起来，我不得不为苹果的设计称赞，1G空间利用得如此高效，性能不差，也控制了发热。

验证示例：

未完待续

iOS引用计数原理

- 引用计数机制只使用在堆中，那么所有不保存在堆中的数据的引用计数都为-1。
- 在OC中几乎所有不可变对象(常量)都存在常量区，内存管理由系统来做,引用计数为-1。
- 对象引用计数降至0，那么对象所在的内存也许会回收。
- retain 递增引用计数
- release 递减引用计数
- autorelease 清理「自动释放池」时，在递减保留计数
> [参考](http://www.jianshu.com/p/67970ff59ffc)

致谢：

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