IOS开发基础——内存的基础探究（堆，栈）

小记

• 静态存储区（全局存储区）
• 堆区
• 栈区
• 代码区
• 文字常量区

内存分区图：

代码区存放于低地址，栈区存放于高地址。区与区之间并非连续的。

app启动后，代码区，文字常量区，全局存储区大小固定，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（堆的建立销毁，栈的弹入弹出），当使用一个指针指向这两个区的内存时，要注意内存是否已释放，指向已经释放的内存会产生野指针。

静态存储区（全局存储区）

内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。它主要存放静态数据、全局数据和常量。

全局变量、静态变量会存储在此区域。事实上全局变量也是静态的，所以，也叫全局静态存储区。

存储方式：

• 初始化的全局变量跟静态变量放在一片区域（数据区）
• 未初始化的全局变量与静态变量放在相邻的另外一片区域（BSS区）

程序结束后由系统释放。

文字常量区

在程序中使用的常量存储在此区域（常量字符串就是放在这里的）。程序结束后，由系统释放。在程序中使用的常量，都会到文字常量区获取。

代码区

存放函数体的二进制代码，运行程序就是执行代码，代码要执行就要加载进内存。

堆区

简述

亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意大小的内存，程序员本身负责在适当的时候用free或delete释放内存。动态内存的生存期能够由咱们决定，若是咱们不释放内存，程序将在最后才释放掉动态内存（若是某动态内存再也不使用，须要将其释放掉，不然认为发生了内存泄漏现象）。

空间分配

动态分配和回收，不能静态分配（堆区的地址是从低到高分配）。

分配步骤：

• 操做系统有一个记录空闲内存地址的链表
• 当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，而后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序
• 因为找到的堆结点的大小不必定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分从新放入空闲链表中

大小限制：

堆是向高地址扩展的数据结构，的内存区域因为系统是用链表来存储的空闲内存地址的，是不连续，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于系统中有效的虚拟内存。因而可知，堆得到的空间比较灵活，也比较大。

特色

在堆中咱们不是按照进入堆的前后顺序来提取元素，而是根据元素的优先级来提取元素，整体来讲，堆是一种数据结构，它的插入和删除的操做，要根据优先级来决定，同时堆也有以下几个特性：

1. 任意节点的优先级不小于它的子节点
2. 任意节点的值都小于或者等于它的子节点
3. 主要操做是插入和删除它的最小元素（元素值自己就是优先级的键值，小元素享有高优先级） （每次取出优先级最高的元素，便是让堆的最上层参与者退出堆）

由上面可看出堆的优势是灵活方便，数据适应面普遍，可是效率有必定下降。［顺序随意］

栈区

简述

在执行函数时，函数内局部变量的存储单元均可以在栈上建立，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，可是分配的内存容量有限。存储的为非静态的局部变量，例如：函数参数，在函数中生命的对象的指针等。当系统的栈区大小不够分配时， 系统会提示栈溢出。

空间分配

分配方式：（栈区地址从高到低分配）,静态分配（例如：局部变量的分配）和动态分配（例如，alloc函数进行分配）都由系统完成，不须要手动管理

分配步骤：

• 存储每个函数在执行的时候都会向操做系统索要资源，栈区就是函数运行时的内存。
• 栈区中的变量由编译器负责分配和释放，内存随着函数的运行分配，随着函数的结束而释放，由系统自动完成。

大小限制：

栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的 ,若是申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示内存溢出。所以，能从栈得到的空间较小。

特色

只容许在连接串列或者阵列的一段（通常为栈顶）进行加入数据（push）或者输出数据（pop）。因为栈只容许在一端进行操做，按照先进后出的原则来进行。 优势是快速高效，缺点时有限制，数据不灵活。［先进后出］

栈的三个操做：

1. Pop：取出栈中最上层的元素
2. top：查看栈顶元素
3. push：将一个新的元素放在栈的最上层。