【iOS】—— 内存的五大分区

内存的五大分区

五大分区分别是

栈区(系统管理的地方)、堆区(程序员控制的地方)、静态区（全局区）、常量区、代码区。这里的内存指的就是RAM(random access memory)。

1.栈区

栈是由编译器自动分配释放来管理内存。用户存放程序临时创建的变量、存放函数的参数值、局部变量等。由于栈的先进后出特点，所以特别适合用来做保存/恢复现场的操作。从这个吧意义上，我们可以把栈看做一个临时寄存、交换的内存区。

栈区(stack)： 是一段连续的内存区域，从高地址向低地址存储，遵循先进后出（FILO）原则。 一般在运行时进行分配，内存空间由系统管理，变量过了作用域范围后内存便会自动释放。参数、函数、局部变量都放在栈区。参数入栈是从前往后入栈；而结构体入栈是从后往前入栈

优点：

• 栈是系统数据结构，对应线程/进程是唯一的。
• 快速高效，缺点是有限制，数据不灵活。［先进后出］
• 栈空间分静态分配和动态分配两种。
• 静态分配是编译器完成的，比如自动变量(auto)的分配。
• 动态分配由alloc函数完成。
• 栈的动态分配无需释放(是自动的)，也就没有释放函数。
• 为可移植的程序起见，栈的动态分配操作是不被鼓励的！

在之前学习小蓝书第一章中提到过实例和对象的内存，我们以下面的例子来具体看一下吧：

NSObject *obj = [NSObject new];

对于这一行代码来说，obj是1个指针变量,不是1个对象，存储在栈区，真正的创建对象，new做的事情有四步：

1.在堆内存中申请一块合适大小的空间
2.在申请的这块空间中根据类的模板创建对象
3.初始化对象的属性,为对象的属性赋默认值
->如果属性的类型是基本数据类型,就赋值为0
->C指针类型 NULL
->OC指针类型 nil
4.返回这个对象在堆空间的地址
将这个地址赋值给obj指针
obj指针指向了堆空间中的NSObject对象

2.堆区

堆区(heap)： 由程序员分配和释放，如果程序员不释放，程序结束时，可能会由操作系统回收 ，比如变量通过new、alloc、malloc、realloc分配的内存块就存放在堆区。

堆向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。 程序员负责在何时释放内存，在ARC程序中，计数器为0的时候，在当次的runloop结束后，释放掉内存。堆中的所有东西都是匿名的，这样不能按名字访问，而只能通过指针访问。
对于堆来讲,频繁的new/delete势必会造成内存空间的不连续性，从而造成大量的碎片 ,使程序效率降低。

优点：

• 灵活方便，数据适应面广泛，但是效率有一定降低。［顺序随意］
• 堆是函数库内部数据结构，不一定唯一。
• 不同堆分配的内存无法互相操作。
• 堆空间的分配总是动态的。
• 虽然程序结束时所有的数据空间都会被释放回系统，但是精确的申请内存，释放内存匹配是良好程序的基本要素。

3.常量区

文字常量区： 存放常量字符串，程序结束后由系统释放

该区是编译时分配的内存空间，在程序运行过程中，此内存中的数据一直存在，程序结束后由系统释放。
存放常量：整型、字符型、浮点、字符串等。

4.静态区

全局区(静态区) (static)： 全局变量和静态变量的存储是放在一起的，初始化的全局变量和静态变量存放在一块区域，未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。

注意：全局区又可分为未初始化全局区(BSS段)和初始化全局区(DATA段)。

举例：

int a；未初始化的；.bss
int a = 10;已初始化的。.data

5.代码区

程序代码区： 用来存放函数的二进制代码。
代码段需要防止在运行时被非法修改，所以只允许读取操作，而不允许写入操作。

static、extern、const关键字比较

1.static关键字

static NSString *name;

static关键字作用：

• 1.可以修饰局部变量，将局部变量存储到静态存储区。
• 2.可以修饰全局变量，限定全局变量只能在当前源文件中访问。
• 3.可以修饰函数，限定该函数只能在当前源文件调用。

全局静态变量

优点：不管对象方法还是类方法都可以访问和修改全局静态变量，并且外部类无法调用静态变量，定义后只会指向固定的指针地址，供所有对象使用，节省空间。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。
建议：从内存优化和程序编译的角度来说，尽量少用全局静态变量，因为存在的生命周期长，一直占用空间。程序运行时会单独加载一次全局静态变量，过多的全局静态变量会造成程序启动慢。

局部静态变量

优点：定义后只会存在一份值，每次调用都是使用的同一个对象内存地址的值，并没有重新创建，节省空间，只能在该局部代码块中使用。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束，只能在该局部代码块中使用。
建议：局部和全局静态变量从本根意义上没有什么区别，只是作用域不同而已。如果值仅一个类中的对象和类方法使用并且值可变，可以定义全局静态变量，如果是多个类使用并可变，建议值定义在model作为成员变量使用。如果是不可变值，建议使用宏定义。

2.extern全局变量

这个在小蓝书第一章也有提及，分为两种：

//.m中要定义
NSString *name;

//.h中同时要定义
extern NSString *name;

对内的全局变量

优点：不管对象方法还是类方法都可以访问和修改全局静态变量，并且外部类无法调用静态变量，定义后只会存一份值，供所有对象使用，节省空间。跟全局静态变量一样，只是少了static修饰少了static特性。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。
建议：都跟全局静态变量都一样了，还需要用对内的全局变量吗？不用extern修饰就少了extern的特性，还不如用全局静态变量，至少能明确的知道static是对内使用的。

外部全局变量

优点：除了该类，其他文件也可以访问该变量。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。并且外部可以修改其值，出现错误不容易定位。
建议：使用全局变量的原因就在于其对外的特性，但是其使用的方便性没有使用model的属性或宏来得方便。程序启动的时候会单独加载全局变量，同理与全局静态变量，少使用。

== 全局静态变量与全局变量 其实本质上是没有区别的，只是存在修饰区别，一个static让其只能内部使用，一个extern让其可以外部使用。 ==

3.const常量

不同于变量，常量的值是固定不可变的，一般用于只读值。
优点：只可以读取值，不能修改。一般用于接口或者文字显示这种固定值。添加extern可以对外全局常量，任意位置都可以访问。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。需要在.h .m中分别定义代码较多。
建议：良好的编码习惯而言，少使用宏，多使用常量。因为常量声明是有明确类型的，而宏只是替换并不能进行类型判断。不够严谨。

代码007普通

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