目錄

1. 內存分配
2. 變量：全局與局部
3. const，static蝴猪，extern
4. 宏
5. 結構體调衰，枚舉（typeof與typedef）

1. 內存分配

在計算機系統(tǒng)中，運行的應用程序的數(shù)據(jù)都是保存在內存中的自阱，不同類型的數(shù)據(jù)窖式，保存的內存區(qū)域不同。
引用計數(shù)：當創(chuàng)建對象或者指針指向這個對象時动壤，此對象引用計數(shù)+1萝喘，不讓它銷毀，保證生命周期琼懊。當不指向該對象時阁簸，引用計數(shù)-1，直到計數(shù)為0哼丈，對象銷毀启妹，回收內存。

一醉旦、內存分區(qū)

1. 棧區(qū)(stack) ：由編譯器自動分配并釋放饶米，存放函數(shù)的參數(shù)值，局部變量等车胡。棧是系統(tǒng)數(shù)據(jù)結構檬输，對應線程/進程是唯一的。
   優(yōu)點是快速高效匈棘，缺點時有限制丧慈，數(shù)據(jù)不靈活。［先進后出］
   椫魑溃空間分靜態(tài)分配 和動態(tài)分配兩種逃默。

 靜態(tài)分配是編譯器完成的鹃愤，比如自動變量(auto)的分配。
 動態(tài)分配由alloca函數(shù)完成完域。
 棧的動態(tài)分配無需釋放(是自動的)软吐，也就沒有釋放函數(shù)。
 為可移植的程序起見吟税，棧的動態(tài)分配操作是不被鼓勵的凹耙！

2. 堆區(qū)(heap) 由程序員分配和釋放，如果程序員不釋放乌妙，程序結束時，可能會由操作系統(tǒng)回收 建钥，比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中藤韵。
   優(yōu)點是靈活方便，數(shù)據(jù)適應面廣泛熊经，但是效率有一定降低泽艘。［順序隨意］

 堆是函數(shù)庫內部數(shù)據(jù)結構，不一定唯一镐依。
 不同堆分配的內存無法互相操作匹涮。
 堆空間的分配總是動態(tài)的
雖然程序結束時所有的數(shù)據(jù)空間都會被釋放回系統(tǒng)，但是精確的申請內存槐壳，釋放內存匹配是良好程序的基本要素然低。

3. 全局區(qū)(靜態(tài)區(qū)) (static) 全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一起的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量存放在一塊區(qū)域务唐，未初始化的全局變量和靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域雳攘，程序結束后有系統(tǒng)釋放。

注意：全局區(qū)又可分為未初始化全局區(qū)：
     .bss段和初始化全局區(qū)：data段枫笛。
     舉例：int a;未初始化的吨灭。int a = 10;已初始化的。

例子代碼：

  int a = 10;  全局初始化區(qū)
  char *p;  全局未初始化區(qū)

 main{
   int b; 棧區(qū)
   char s[] = "abc" 棧
   char *p1; 棧 
   char *p2 = "123456";  123456\\0在常量區(qū)刑巧，p2在棧上捺檬。
   static int c =0并鸵； 全局（靜態(tài)）初始化區(qū) 

   w1 = (char *)malloc(10); 
   w2 = (char *)malloc(20); 
   分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。 
 }

4. 文字常量區(qū) 存放常量字符串，程序結束后由系統(tǒng)釋放
5. 程序代碼區(qū) 存放函數(shù)的二進制代碼

二碗旅、申請后的系統(tǒng)響應

棧：存儲每一個函數(shù)在執(zhí)行的時候都會向操作系統(tǒng)索要資源，棧區(qū)就是函數(shù)運行時的內存收毫，棧區(qū)中的變量由編譯器負責分配和釋放辰企，內存隨著函數(shù)的運行分配，隨著函數(shù)的結束而釋放蚯斯，由系統(tǒng)自動完成薄风。

注意：只要棧的剩余空間大于所申請空間饵较，系統(tǒng)將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢出遭赂。

堆：

• 首先應該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內存地址的鏈表循诉。
• 當系統(tǒng)收到程序的申請時，會遍歷該鏈表撇他，尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點茄猫，然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除，并將該結點的空間分配給程序困肩。
• 由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大小划纽，系統(tǒng)會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中

三、 申請大小的限制

1. 棧：棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù)結構锌畸，是一塊連續(xù)的內存的區(qū)域勇劣。是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預先規(guī)定好的，棧的大小是2M（也有的說是1M潭枣，總之是一個編譯時就確定的常數(shù) ) ,如果申請的空間超過棧的剩余空間時比默，將提示overflow。因此盆犁，能從棧獲得的空間較小命咐。

2. 堆：堆是向高地址擴展的數(shù)據(jù)結構，是不連續(xù)的內存區(qū)域谐岁。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內存地址的醋奠，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址伊佃。堆的大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內存钝域。由此可見，堆獲得的空間比較靈活锭魔，也比較大例证。

內存分配.png

棧：由系統(tǒng)自動分配，速度較快迷捧，不會產生內存碎片
堆：是由alloc分配的內存织咧，速度比較慢，而且容易產生內存碎片漠秋，不過用起來最方便

2. 變量：全局與局部

1. 局部變量

• 概念:
  局部變量就是定義在函數(shù),生命周期也是在函數(shù)內笙蒙，代碼塊和函數(shù)形參列表中的變量, 我們就稱之為局部變量。

• 作用范圍:
  從定義的那一行開始一直直到遇到大括號結束或者遇到return為止

• 特點:

• 相同作用域范圍內不能出現(xiàn)同名的局部變量

• 不同作用域范圍內出現(xiàn)同名的局部變量, 內部的局部變量會覆蓋外部的局部變量

注意:
局部變量沒有固定的初始化值, 如果沒有對局部變量進行初始化, 那么局部變量中是一些隨機的值, 所以在開發(fā)中千萬不要使用未初始化的局部變量

• 存儲位置:
• 局部變量存儲在棧中, 當作用域結束系統(tǒng)會自動釋放棧中的局部變量
• 只要使用static修改局部變量之后, 當執(zhí)行到定義局部變量的代碼就會分配存儲空間, 但是只有程序結束才會釋放該存儲空間
• 當使用static來修飾局部變量, 那么會延長局部變量的生命周期, 并且會更改局部變量存儲的位置 , 將局部變量從棧轉移到靜態(tài)區(qū)中
  應用場景:

2. 全局變量

• 概念:
  寫在函數(shù),代碼塊,形參列表外的變量, 我們就稱之為全局變量

• 作用范圍:
  從定義的那一行開始一直直到文件末尾(暫時這樣認為)庆锦⊥蔽唬可以在其他文件中訪問的變量。

• 特點:

• 全局變量和局部變量可以同名

• 如果存在和全局變量同名的局部變量, 那么局部變量會覆蓋全局變量

注意:
全局變量如果沒有進行初始化, 那么系統(tǒng)默認會將全局變量初始化為0

• 存儲位置:
  全局變量存儲在靜態(tài)區(qū)中, 他會隨著程序的啟動而創(chuàng)建, 隨著程序的結束而結束。

3. 內部全局變量和外部全局變量

外部全局變量

• 默認情況下所有的全局變量都是外部全局變量, 可以被其它文件訪問的全局變量我們稱之為外部全局變量

• 外部全局變量特點:可以定義同名的外部全局變量

內部全局變量:

• 內部全局變量, 只要給全局變量加上static關鍵字就是內部全局變量
• 內部全局變量特點:也可以定義多個同名的內部全局變量艇搀。

3. const尿扯、staic、extern

1.const
我們在看一些大牛的第三方時焰雕，里面會出現(xiàn)很多const衷笋、static和extern，尤其是const和static矩屁，const和extern的結合使用辟宗，直接令很多小伙伴懵逼了，今天就詳細講解一下這三個關鍵字的正確使用方式吝秕。

const的作用和宏是很類似的泊脐，當有字符串常量的時候，蘋果推薦我們使用const烁峭，蘋果經常把常用字符串定義成const容客。

• const僅僅用來修飾右邊的變量（基本數(shù)據(jù)變量p，指針變量*p则剃，對象變量）
• 被const修飾的變量是只讀的且是全局的耘柱。

    int * const p; // p:只讀 *p:變量
    const int *p1; // *p1:只讀 p1:變量
    int const *p2; // *p2:只讀 p2:變量
    int const * const p3; // *p3:只讀 p3:只讀
    const int  * const p4; // *p4:只讀 p4:只讀

const開發(fā)中使用場景:

1. const和extern的使用
使用場景:在多個文件中經常使用的同一個字符串常量如捅，可以使用extern與const組合棍现。
開發(fā)時有個規(guī)定，為了避免重復報錯镜遣，全局變量不能定義在自己的類中己肮，我們需要自己創(chuàng)建一個全局文件管理全局東西。

在Const文件中聲明與定義：

在.h 中聲明：extern換成UIKIT_EXTERN,倆其實一樣悲关。蘋果推薦使用UIKIT_EXTERN
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <UIKit/UIKit.h>
UIKIT_EXTERN  NSString *testStr1;//字符串能被修改
UIKIT_EXTERN  NSString * const testStr2;//字符串不能被修改

在.m 中定義（#import "Const.h"）
#import "Const.h"
const NSString *testStr1 = @"const_test1";//字符串能被修改
NSString * const testStr2 = @"const_test2";//字符串不能被修改

使用：（比如在RunTimeViewController.h文件中使用）

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    extern NSString *testStr1;//先聲明一下
    testStr1= @"change";
    NSLog(@"%@", testStr1);字符串被修改了

    extern NSString *const testStr2;
    testStr2 = @"change";
    NSLog(@"%@", testStr2); // 結果會報錯
}

2.extern

• 作用：

• 用于聲明一個外部全局變量谎僻，聲明變量是其他文件的外部變量。

• 不能定義變量

• 聲明只需要在使用變量之前聲明就可以了

• extern工作原理:
  先在當前文件查找有沒有全局變量寓辱，沒有找到艘绍，才會去其他文件查找。

聲明和定義的區(qū)別:

• 聲明不會開辟存儲空間
• 定義會開辟存儲空間

注意：UIKIT_EXTERN == extern

3. staic

作用:

• 修飾局部變量：
  1.修飾局部變量,被static修飾局部變量,延長生命周期,整個應用程序都可以使用
  2.程序一啟動就會分配,局部變量只會生成一份內存,只會初始化一次
• 修飾全局變量
  1.全局變量被static修飾,全局變量的作用域就會被更改: 全局變量只能在當前文件下使用

static修飾變量注意點

• 用于定義一個內部全局變量
• 為了提高數(shù)據(jù)的安全性, 不讓別人在其它文件中修改我們的全局變量
• 只要用static修改的全局變量就是內部全局變量, 只能在當前文件中使用
• 如果多個文件中存在同名的內部全局變量, 相互不會影響
• 如果既有外部全局變量也有內部全局變量, 那么會優(yōu)先訪問內部全局變量

使用場景：

• 單獨使用

static NSString * name = @"name";

• static與const聯(lián)合使用：
  staic和const聯(lián)合的作用:聲明一個在本文件中靜態(tài)的全局只讀常量

開發(fā)使用場景:在一個文件中經常使用的字符串常量秫筏，可以使用static與const組合
// 開發(fā)中常用static修飾全局變量,只改變作用域
// 開發(fā)中聲明的全局變量诱鞠，有些不希望外界改動，只允許讀取这敬。比如一個基本數(shù)據(jù)類型不希望別人改動.
static const int a = 20;// 聲明一個靜態(tài)的全局只讀常量,不能被修改否則會報錯

// static修飾全局變量
static int number = 20;
如果在某方法內重復定義number的值航夺，值會改變，在方法外還是原來的值崔涂。

NSString *str = @"str";//僅限本文件使用阳掐，字符串能被修改

// 如果 const修飾 * str1,表示* str1只讀，str1還是能改變。
static NSString *str1 = @"str1"; //僅限本文件使用缭保，字符串能被修改

// 如果 const修飾 * str2,表示* str2只讀汛闸，str2還是能改變。
static const NSString *str2 = @"str2";//僅限本文件使用涮俄，字符串能被修改

// 開發(fā)中經常拿到str3修改值蛉拙，因此用const修飾str3,表示str3只讀，不允許修改彻亲。
static  NSString * const str3 = @"str3";//字符串不能被修改

總結：

• 在iOS開發(fā)中請盡量多使用const孕锄、enum來代替宏定義(#define),隨著項目工程的逐漸增大，過多的宏定義還可能影響項目的編譯速度苞尝。

• 為何不將上面常量直接導入pch文件?
  蘋果不建議使用pch畸肆，pch的原理是將其中定義的宏或全局常量/變量等copy到每個執(zhí)行文件(.m文件), 如果在其中定義全局常量, 則會報重復定義全局常量錯誤.

• iOS項目中經常會用到一些常量字符串，如果單獨的在一個.m中使用宙址，可以用宏定義轴脐，可以用static + const 來規(guī)定一個字符串，比如最常用的cell的reuserID抡砂，一般我們很少會用到宏來修飾大咱，因為宏不做檢查，不會報編譯錯誤注益，而且預編譯的時候碴巾，會延長編譯時間，蘋果也不推薦我們大量的使用宏丑搔。

• 查閱到很多第三方庫和類似的蘋果的用法厦瓢，可以看到，很多加以區(qū)分的const字符串都會寫到一個專門使用的類中啤月，比如MJRefresh的MJRefreshConst.h 和 MJRefreshConst.m煮仇，這種寫法有很多好處，其中之一就是：在規(guī)定全局變量谎仲，并且在其他地方引用的時候浙垫，容易造成字符串重復的問題，特別是在協(xié)同開發(fā)的過程中郑诺。因此夹姥，管理人員都是會規(guī)定好一個類來專門的管理這些 只讀字符串 ，也就是MJRefreshConst 或者是上面的Const间景，這樣的話佃声，在引用過程中，直接import這個類就可以使用了倘要，避免了很多不必要的麻煩圾亏。
  使用注釋加以區(qū)分的話十拣，能夠把這些字符串分類管理，更加提高團隊工作效率志鹃。

 用法總結：
 1. 在函數(shù)外夭问，直接定義對象，不需要額外添加修飾符曹铃，對象可被修改缰趋； 一般形式的全局變量
 2. 只用static修飾，對象可以被修改陕见，但是生命周期在APP運行期秘血； 用static修飾就是靜態(tài)變量（也叫全局靜態(tài)變量），不用static修飾的就是全局非靜態(tài)變量评甜；
 修飾局部變量：讓局部變量只初始化一次灰粮；局部變量在程序中只有一份內存；并不會改變局部變量的作用域忍坷，僅僅是改變了局部變量的生命周期（只到程序結束粘舟，這個局部變量才會銷毀）
 修飾全局變量：全局變量的作用域僅限于當前文件
 
 3. 用const修飾：一般不定義在本文件內，字符串可以被修改佩研，也可以不被修改（主要）柑肴；用const修飾的就是常量；全局非靜態(tài)／靜態(tài)常量
 4. 用static旬薯，const一起修飾：全局靜態(tài)常量晰骑，在本文件內字符串可以被修改，也可以不被修改（主要）袍暴；

 常用的三種：
 1. static 修飾全局靜態(tài)變量些侍，比如cell的標識符
 2. static+const在本文件內使用隶症，修飾不可變字符串政模，全局靜態(tài)常量
 3. const在單獨一個文件內使用，修飾字符串蚂会，變成不可變的常量淋样。
 */

4. 宏

1. 宏
宏的常見用法：

• 常見字符串抽成宏
• 常見代碼抽成宏

當有字符串常量的時候，蘋果推薦我們使用const胁住，蘋果經常把常用字符串定義成const

宏與const的區(qū)別：

• 編譯時刻:宏是預編譯（編譯之前處理）趁猴，const是編譯階段。
• 編譯檢查:宏不做檢查彪见，不會報編譯錯誤儡司，只是替換，const會編譯檢查余指，會報編譯錯誤捕犬。
• 宏的好處:宏能定義一些函數(shù)跷坝，方法。 const不能碉碉。
• 宏的壞處:使用大量宏柴钻，容易造成編譯時間久，每次都需要重新替換垢粮。

注意：swift中, 蘋果已經將宏殺掉, 所以項目開發(fā)中, 須用const代替宏.

宏定義：

• 不帶參數(shù)的宏定義：
  格式： #define 標示符 字符串(“字符串”可以是常數(shù)贴届、表達式、格式串等蜡吧。)
  宏名的有效范圍是從定義位置到文件結束毫蚓。如果需要終止宏定義的作用域，可以用#undef命令昔善。
  例子：

#define NAME @"henry"

• 帶參數(shù)的宏定義：
  對帶參數(shù)的宏,在調用中,不僅要宏展開,而且要用實參去代換形參绍些。
  格式：#define 宏名(形參表) 字符串
  例子1：

#define average(a, b) (a+b)/2

例子2：

#ifndef PrefixHeader_pch
#define PrefixHeader_pch

#define K_width [UIScreen mainScreen].bounds.size.width
#define K_height [UIScreen mainScreen].bounds.size.height
#define k_screenW ([UIScreen mainScreen].bounds.size.width)/(375)
#define k_screenH ([UIScreen mainScreen].bounds.size.height)/(667)

#endif /* PrefixHeader_pch */

例子3：

// 常見的常量：抽成宏
#define XMGAccount @"account"

#define XMGUserDefault [NSUserDefaults standardUserDefaults]

// 字符串常量
static NSString * const account = @"account";

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 偏好設置存儲
    // 使用宏
    [XMGUserDefault setValue:@"123" forKey:XMGAccount];

    // 使用const常量
    [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setValue:@"123" forKey:account];

}

注意：
1.宏名和參數(shù)列表之間不能有空格，否則空格后面的所有字符串都作為替換的字符串耀鸦。
2.帶參數(shù)的宏在展開時柬批，只作簡單的字符和參數(shù)的替換，不進行任何計算操作袖订。所以在定義宏時氮帐，一般用一個小括號括住字符串的參數(shù)。并且計算結果最好也括起來防止錯誤洛姑。

#define Pow(a) ( (a) * (a) )

條件編譯:
在很多情況下上沐，我們希望程序的其中一部分代碼只有在滿足一定條件時才進行編譯，否則不參與編譯(只有參與編譯的代碼最終才能被執(zhí)行)楞艾，這就是條件編譯参咙。換句話說，在條件編譯中硫眯，不滿足條件的會直接被刪去蕴侧，并不會參與編譯。
條件編譯和宏定義經常一起使用两入。

//條件編譯后面的條件表達式中不能識別變量,它里面只能識別常量和宏定義

 #if 條件1
  ...code1...
 #elif 條件2
  ...code2...
 #else
  ...code3...
 #endif

#define SCORE 67
#if SCORE > 90
    printf("優(yōu)秀\n");
#elif SCORE > 60
    printf("良好\n");
#else
    printf("不及格\n");
#endif

#ifdef和#ifndef

#ifdef MACRO_Define  // 如果已定義MACRO_Define這個宏
    代碼塊1
#else
    代碼塊2
#endif

或

#ifndef MACRO_Define // 如果未定義MACRO_Define這個宏
    代碼塊1
#else
    代碼塊2
#endif

實際場景

#ifdef DEBUG
#define NSLog(FORMAT, ...) fprintf(stderr,"%s:%d\t  %s\n",[[[NSString stringWithUTF8String:__FILE__] lastPathComponent] UTF8String], __LINE__, [[NSString stringWithFormat:FORMAT, ##__VA_ARGS__] UTF8String]);
#else
#define NSLog(FORMAT, ...) nil
#endif

#ifdef DEBUG
#ifndef DLog
#   define DLog(fmt, ...) {NSLog((@"%s [Line %d] " fmt), __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__);}
#endif
#endif

5. 結構體净宵，枚舉（typeof與typedef）

理解

• typeof 是一個一元運算，放在一個運算數(shù)之前裹纳，運算數(shù)可以是任意類型择葡。可以理解為：我們根據(jù)typeof（）括號里面的變量剃氧，自動識別變量類型并返回該類型敏储。
  typeof 常見運用于Block中，避免循環(huán)引用發(fā)生的問題朋鞍。
  用法：

//定義一個和self相同數(shù)據(jù)類型的bself 已添，并賦值為self迫横，在block中使用
__weak typeof (self) weakSelf = self;

注意： typeof 括號中的值和等于后面的值是相同的類型。

__weak typeof(self.contentView) ws = self.contentView;

• typedef：定義一種類型的別名酝碳，而不只是簡單的宏替換矾踱。
  typedef 常用于命名（枚舉和Block）

用法：
用法1-結構體

//結構體
typedef struct Myrect {
    float width;
    float height;
}myRect;

用法2-枚舉

//枚舉值 它是一個整形(int)  并且,它不參與內存的占用和釋放,枚舉定義變量即可直接使用,不用初始化.
//在代碼中使用枚舉的目的只有一個,那就是增加代碼的可讀性.
typedef NS_ENUM (NSUInteger,direction){
    left=0,
    right=1,
    top =2,
    down =3
};

typedef NS_ENUM (NSUInteger,direction_2){
    left2 = 0,
    right2 = 1 << 0,
    top2 = 1 << 1,
    down2 = 1 << 2
};

用法3-Block

//1.重新起個名字
typedef void(^PassValueBlock)(NSString *);
@interface BlockViewController : BaseViewController
//2.聲明block屬性
@property(nonatomic,copy)PassValueBlock  passValueBlock;