iOS開發(fā)中的內(nèi)存分配(堆和棧)

前言

因?yàn)榍岸螘r(shí)間因?yàn)橐恍┦虑槎砩鲜叨鄩簦眢w素質(zhì)直線下降馆类,前天下班后去健身房減完身混聊,感到惡心難受,后來發(fā)生了一個(gè)我不敢想象的時(shí)候乾巧,我竟然吐血了句喜!這可把我嚇的啊,立馬到醫(yī)院檢查沟于!拿到血液檢查報(bào)告給醫(yī)生咳胃。

醫(yī)生:沒什么嚴(yán)重的問題,就是有點(diǎn)發(fā)炎旷太,
我:我都吐血了展懈,就是有點(diǎn)炎癥?
醫(yī)生:這檢查報(bào)告數(shù)據(jù)上顯示沒什么問題销睁,你要不放心做個(gè)CT檢查看看,不過今天晚上CT機(jī)器壞了存崖!
我:我這種吐血可能因?yàn)槭裁丛驅(qū)е碌模?br> 醫(yī)生:具體什么原因不好說冻记。

這是一個(gè)三甲醫(yī)院,還是急診專家来惧,就給我這樣的答復(fù)冗栗!我還是好好修養(yǎng)一段時(shí)間(藍(lán)瘦 香菇),我對(duì)中國的醫(yī)療很失望供搀。隅居。。(樓主失望有卵用葛虐?)

現(xiàn)在心情:藍(lán)瘦胎源,香菇.jpeg

我心里還是很害怕,因?yàn)槲疫€沒活夠呢(貪生怕死)挡闰!我還有好多事沒有去做呢,我不能英年早逝瓣獭(哪來的英年摄悯?)。

通過我這個(gè)事情愧捕,希望所有的人奢驯,一定要愛護(hù)好自己的身體,晚上一定不要熬夜次绘!

身體是革命的本錢

看完我的經(jīng)歷瘪阁,你們可能會(huì)感覺樓主這么多P事,其實(shí)不是樓主事多邮偎,其實(shí)每一個(gè)人事都特多管跺,只是沒有留心觀察,人生一直充滿這未知禾进。我一直以為現(xiàn)實(shí)比小說精彩.

現(xiàn)實(shí)比小說精彩

樓主無時(shí)無刻不在裝X.jpeg

老生長談的一個(gè)話題豁跑,你們也都知道,我就是總結(jié)一下給自己看的泻云,你們就看看笑話就行艇拍。本文的堆和棧是操作系統(tǒng)的內(nèi)存中堆和棧,不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的堆和棧宠纯。

進(jìn)程的內(nèi)存分區(qū)

所有進(jìn)程(執(zhí)行的程序)都必須占用一定數(shù)量的內(nèi)存卸夕,它或是用來存放從磁盤載入的程序代碼,或是存放取自用戶輸入的數(shù)據(jù)等等婆瓜。不過進(jìn)程對(duì)這些內(nèi)存的管理方式因內(nèi)存用途不一而不盡相同快集,有些內(nèi)存是事先靜態(tài)分配和統(tǒng)一回收的,而有些卻是按需要?jiǎng)討B(tài)分配和回收的。

進(jìn)程內(nèi)存區(qū)域.png
  1. 代碼區(qū):代碼段是用來存放可執(zhí)行文件的操作指令(存放函數(shù)的二進(jìn)制代碼)碍讨,也就是說是它是可執(zhí)行程序在內(nèi)存種的鏡像治力。代碼段需要防止在運(yùn)行時(shí)被非法修改,所以只準(zhǔn)許讀取操作勃黍,而不允許寫入(修改)操作——它是不可寫的宵统。

  2. 全局(靜態(tài))區(qū)包含下面兩個(gè)分區(qū):

  • 數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)段用來存放可執(zhí)行文件中已初始化全局變量,換句話說就是存放程序靜態(tài)分配的變量和全局變量覆获。

  • BSS區(qū):BSS段包含了程序中未初始化全局變量马澈。

  1. 常量區(qū):常量存儲(chǔ)區(qū),這是一塊比較特殊的存儲(chǔ)區(qū)弄息,他們里面存放的是常量痊班,

  2. 堆(heap)區(qū):堆是由程序員分配和釋放,用于存放進(jìn)程運(yùn)行中被動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存段摹量,它大小并不固定涤伐,可動(dòng)態(tài)擴(kuò)張或縮減。當(dāng)進(jìn)程調(diào)用alloc等函數(shù)分配內(nèi)存時(shí)缨称,新分配的內(nèi)存就被動(dòng)態(tài)添加到堆上(堆被擴(kuò)張)凝果;當(dāng)利用realse釋放內(nèi)存時(shí),被釋放的內(nèi)存從堆中被剔除(堆被縮減)睦尽,因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在iOS基本都使用ARC來管理對(duì)象器净,所以不用我們程序員來管理,但是我們要知道這個(gè)對(duì)象存儲(chǔ)的位置当凡。

  3. 棧(stack)區(qū):棧是由編譯器自動(dòng)分配并釋放山害,用戶存放程序臨時(shí)創(chuàng)建的局部變量,存放函數(shù)的參數(shù)值沿量,局部變量等浪慌。也就是說我們函數(shù)括弧“{}”中定義的變量(但不包括static聲明的變量,static意味這在數(shù)據(jù)段中存放變量)朴则。除此以外在函數(shù)被調(diào)用時(shí)眷射,其參數(shù)也會(huì)被壓入發(fā)起調(diào)用的進(jìn)程棧中,并且待到調(diào)用結(jié)束后佛掖,函數(shù)的返回值也回被存放回棧中妖碉。由于棧的先進(jìn)后出特點(diǎn),所以棧特別方便用來保存/恢復(fù)調(diào)用現(xiàn)場芥被。從這個(gè)意義上將我們可以把椗芬耍看成一個(gè)臨時(shí)數(shù)據(jù)寄存、交換的內(nèi)存區(qū)拴魄。

上述幾種內(nèi)存區(qū)域中數(shù)據(jù)段冗茸、BSS和堆通常是被連續(xù)存儲(chǔ)的——內(nèi)存位置上是連續(xù)的席镀,而代碼段和棧往往會(huì)被獨(dú)立存放。

棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)夏漱,是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域豪诲。堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域挂绰。有人會(huì)問堆和棧會(huì)不會(huì)碰到一起屎篱,他們之間間隔很大,絕少有機(jī)會(huì)能碰到一起葵蒂,況且堆是鏈表方式存儲(chǔ)交播!


#import "ViewController.h"

int age = 24;//全局初始化區(qū)(數(shù)據(jù)區(qū))
NSString *name;//全局未初始化區(qū)(BSS區(qū))
static NSString *sName = @"Dely";//全局(靜態(tài)初始化)區(qū)

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    int tmpAge;//棧
    NSString *tmpName = @"Dely";//棧
    NSString *number = @"123456"; //123456\\\\0在常量區(qū),number在棧上践付。
    NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];//分配而來的8字節(jié)的區(qū)域就在堆中秦士,array在棧中,指向堆區(qū)的地址
    NSInteger total = [self getTotalNumber:1 number2:1];

}

- (NSInteger)getTotalNumber:(NSInteger)number1 number2:(NSInteger)number2{
    return number1 + number2;//number1和number2 棧區(qū)
}


@end

堆(heap)和棧(stack)區(qū)別

  1. 申請方式和回收方式
  • 棧區(qū)(stack) :由編譯器自動(dòng)分配并釋放
  • 堆區(qū)(heap):由程序員分配和釋放
  1. 申請后系統(tǒng)的響應(yīng)
  • 棧區(qū)(stack):存儲(chǔ)每一個(gè)函數(shù)在執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)向操作系統(tǒng)索要資源永高,棧區(qū)就是函數(shù)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)存隧土,棧區(qū)中的變量由編譯器負(fù)責(zé)分配和釋放,內(nèi)存隨著函數(shù)的運(yùn)行分配命爬,隨著函數(shù)的結(jié)束而釋放曹傀,由系統(tǒng)自動(dòng)完成。只要棧的剩余空間大于所申請空間遇骑,系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存卖毁,否則將報(bào)異常提示棧溢出揖曾。

  • 堆區(qū)(heap):操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表落萎,當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請時(shí),會(huì)遍歷該鏈表炭剪,尋找第一個(gè)空間大于所申請空間的堆結(jié)點(diǎn)练链,然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除,并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序奴拦,另外媒鼓,對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng),會(huì)在這塊內(nèi)存空間中的首地址處記錄本次分配的大小错妖,這樣绿鸣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外暂氯,由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請的大小潮模,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

  1. 申請大小的限制
  • 棧區(qū)(stack):棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)痴施,是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域擎厢。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的究流,棧的大小是2M(也可能是1M,我看網(wǎng)上說得动遭,我也不清楚)芬探,如果申請的空間超過棧的剩余空間時(shí),將提示棧溢出厘惦。因此偷仿,能從棧獲得的空間較小。

  • 堆區(qū)(heap):堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)绵估,是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域炎疆。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲(chǔ)的空閑內(nèi)存地址的,自然是不連續(xù)的国裳,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址形入。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見缝左,堆獲得的空間比較靈活亿遂,也比較大。

  1. 申請效率的比較
  • 棧區(qū)(stack):由系統(tǒng)自動(dòng)分配渺杉,速度較快蛇数。但程序員是無法控制的。

  • 堆區(qū)(heap):是由alloc分配的內(nèi)存是越,一般速度比較慢耳舅,而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過用起來最方便.

  1. 分配方式的比較
  • 棧區(qū)(stack):有2種分配方式:靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配。靜態(tài)分配是編譯器完成的倚评,比如局部變量的分配浦徊。動(dòng)態(tài)分配由alloc函數(shù)進(jìn)行分配,但是棧的動(dòng)態(tài)分配和堆是不同的天梧,他的動(dòng)態(tài)分配是由編譯器進(jìn)行釋放盔性,無需我們手工實(shí)現(xiàn)。
  • 堆區(qū)(heap):堆都是動(dòng)態(tài)分配的呢岗,沒有靜態(tài)分配的堆冕香。
  1. 分配效率的比較
  • 棧區(qū)(stack):棧是操作系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)會(huì)在底層對(duì)棧提供支持:分配專門的寄存器存放棧的地址后豫,壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行悉尾,這就決定了棧的效率比較高。
  • 堆區(qū)(heap):堆則是C/C++函數(shù)庫提供的挫酿,它的機(jī)制是很復(fù)雜的构眯,例如為了分配一塊內(nèi)存,庫函數(shù)會(huì)按照一定的算法(具體的算法可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng))在堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間饭豹,如果沒有足夠大小的空間(可能是由于內(nèi)存碎片太多)鸵赖,就有可能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存空間务漩,這樣就有機(jī)會(huì)分到足夠大小的內(nèi)存,然后進(jìn)行返回它褪。顯然饵骨,堆的效率比棧要低得多。

小結(jié):
使用棧就像我們?nèi)ベI一個(gè)蛋糕茫打,出錢然后選擇一種口味居触,一種形狀的蛋糕就得到了,不管他們怎么做的老赤,怎么設(shè)計(jì)的轮洋,這種好處就是快捷,花錢買服務(wù)嘛(我是不是說的不好抬旺,有點(diǎn)污了)弊予,但是自由度很小。开财。

使用堆就像我們?nèi)ベI一個(gè)手工蛋糕汉柒,因?yàn)橛星榱x啊DIY,自己動(dòng)手做喜歡吃的形狀责鳍,和自己喜歡的口味碾褂,比較麻煩,但是比較符合自己的口味历葛,而且自由度大正塌。

今天的牛X就吹到這里,中間有什么錯(cuò)誤請?zhí)岢鰜砗莺菖肺倚羧埽x謝你們的賞臉查看乓诽!

參考資料:
http://blog.csdn.net/liruxing1715/article/details/6715503

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