内存五大区
iOS内存五大区
在iOS中,内存主要分为 五大区域。如下图所示
下面分别介绍这五大区
*栈区 stack
定义
.栈是系统数据结构,其对应的进程或者线程是唯一的
.栈是从高位向低地址扩展的数据结构
.栈是一块连续的内存区域,遵循先进后出(FILO)原则
.栈的地址空间在iOS中是以
.栈区一般在
存储
.栈区是由
.主要用来存储()
.例如函数的隐藏参数(id self,SEL _cmd)
优缺点
.优点:因为栈是由编译器自动分配并释放的,
.缺点:栈的内存大小有限制,数据不灵活
.iOS主线程栈大小是1MB
.其他线程是512KB
.MAC只有8M
以上内存大小的说明,在Threading Programming Guide中有相关说明
*堆区 heap
定义
.堆是从低向高地址扩展的数据结构
.堆是,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
.堆的空间分配总是动态的,在iOS中空间地址是以
.堆的分配内存一般是在
存储
.堆区是,如果程序员不释放,程序结束后,可能由操作系统回收
.主要作用
1:OC中使用或者开辟空间创建对象
2:C语言中使用malloc、calloc、realloc
分配的空间,需要free
释放
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,
*全局区(静态区,即.bss & .data)
.全局区是,在iOS中一般以
.在程序运行过程中,此内存中的数据一直存在,
.主要作用
1:全局变量和静态变量,即BSS区(.bss)
2: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」
*常量区(即.rodata)
常量区是,
主要存放:已经使用了的,
「字符串常量因为可能在程序中被多次使用,所以`在程序运行之前就会提前分配内存」
*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
*内存五大区验证
运行下面一段代码,看看变量在内存中是如何分配的
- (void)test{
NSInteger i = 123;
NSLog(@"i的内存地址:%p", &i);
NSString *string = @"CJL 初恋啊";
NSLog(@"string的内存地址:%p", string);
NSLog(@"&string的内存地址:%p", &string);
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];
NSLog(@"obj的内存地址:%p", obj);
NSLog(@"&obj的内存地址:%p", &obj);
}
运行结果如下
对于局部变量i,从地址可以看出是0x7开头,所以i存放在栈区
对于字符串对象string,分别打印了string的对象地址 和 string对象的指针地址
string的对象地址是以0x1开头,说明是存放在常量区
string对象的指针地址是以0x7开头,说明是存放在栈区
对于alloc创建的对象obj,分别打印了obj的对象地址 和 obj对象的指针地址(可以参考前文的汇总图)
obj的对象地址是以0x6开头,说明是存放在堆区
obj对象的指针地址是以0x7开头,说明是存放在栈区
对于你 在我的灵魂深处...
*函数栈
函数栈又称为栈区,在内存中从高地址往低地址分配,与堆区相对
具体图示请查看文章最开始的图示
栈帧是指(运行中且未完成)占用的一块独立的连续内存区域
应用中新创建的,栈可以在线程期间自由使用。
有千千万万的函数调用,这些函数共享的这个栈空间。
每个函数所使用的栈空间是一个独立的栈帧,所有的栈帧就组成了这个线程完整的栈()
函数调用是发生在栈上的,每个函数的相关信息(例如局部变量、调用记录等)都存储在一个栈帧中,每执行一次函数调用,就会生成一个与其相关的栈帧,然后将其栈帧压入函数栈,而当函数执行结束,则将此函数对应的栈帧出栈并释放掉
如下图所示,是经典图 -
其中main stack frame为调用函数的栈帧
func1 stack frame为当前函数(被调用者)的栈帧
栈底在高地址,栈向下增长。
FP就是栈基址,它指向函数的栈帧起始地址
SP则是函数的栈指针,它指向栈顶的位置。
ARM压栈的顺序很是规矩(也比较容易被黑客攻破么),依次为当前函数指针PC、返回指针LR、栈指针SP、栈基址FP、传入参数个数及指针、本地变量和临时变量。如果函数准备调用另一个函数,跳转之前临时变量区先要保存另一个函数的参数。
ARM也可以用栈基址和栈指针明确标示栈帧的位置,栈指针SP一直移动,ARM的特点是,两个栈空间内的地址(SP+FP)前面,必然有两个代码地址(PC+LR)明确标示着调用函数位置内的某个地址。
*堆栈溢出
一般情况下应用程序是不需要考虑堆和栈的大小的,但是事实上堆和栈都不是无上限的,
所以预防堆栈溢出的方法:
(1)避免层次过深的递归调用;
(2)不要使用过多的局部变量,控制局部变量的大小;
(3)避免分配占用空间太大的对象,并及时释放;
(4)实在不行,适当的情景下调用系统API修改线程的堆栈大小;
*栈帧示例
描述下面代码的栈帧变化
栈帧程序示例
int Add(int x,int y) {
int z = 0;
z = x + y;
return z;
}
int main() {
int a = 10;
int b = 20;
int ret = Add(a, b);
}
程序执行时栈区中栈帧的变化如下图所示