在iOS开发过程中,为了合理的分配有限的内存空间,将内存区域分为五个区,由低地址向高地址分类分别是:代码区、常量区、全局静态区、堆、栈。
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代码区
用来存放函数的二进制代码,在运行时要防止被非法修改,只允许读取不允许操作
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常量区
存储常量数据,通常程序结束后由系统自动释放
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全局静态区
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。全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域,在程序结束后有系统释放。
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堆(heap)
由程序员分配和释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域,以链表的方式进行存储。
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栈(stack)
栈是由编译器自动分配并释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。栈是向低地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域,采用后进先出(LIFO )。
内存管理
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内存管理的概念
在OC中引入的内存管理的作用是什么?
通常比如创建一个OC对象、定义一个变量、调用一个函数或者方法都会占用内存空间;一个应用程序所使用的内存是有限的,如果程序占用内存过大,系统可能会强制关闭程序,造成程序崩溃、闪退现象,影响用户体验。所以,我们需要进行合理的分配内存、清除内存,回收那些不需要再使用的对象。从而保证程序的稳定性。
上述讲到,堆和栈的原则,首先栈是由编译器自动分配释放的,因此栈不需要程序员去做内存管理。堆是由程序员手动释放,因此需要对这块区域进行管理内存。
栈是连续的存储空间,且栈的大小是有限的,采用后进先出有序的创建和释放,因此栈排序不会出现不连续和内存浪费现象。堆是不连续的存储内存区域,是以链表的方式存储。当创建对象时,会寻找大于或等于申请的heap 节点长度的内存空间,频繁的创建和删除内存块势必会造成内存空间的不连续,从而造成大量的碎片,使程序效率降低。由此引入内存管理的概念,以保证高效、快速的分配内存,并且在适当的时候释放和回收内存资源。
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引用计数机制的概念
在OC中,数据类型主要分为基本数据类型和OC数据类型;其中基本数据类型存放在栈中,例如:int, float, double,此类数据系统可以自动回收,因此无需对其进行内存管理。OC对象类型存放在堆中,对于任何继承NSObject的对象,例如:NSString, NSArray等,此类存放需要程序员分配释放。那么程序员该怎么进行管理呢?那就是我们经常被熟知的引用计数机制。
引用计数机制是个抽象的概念,为了回收不再被使用的对象,从而减少内存空间被占用,系统通过引用计数的值来告诉系统,该对象是否还有用。当对象引用计数大于0时,说明该对象依然还被使用,此时不会被回收;当对象的引用计数为0时,说明该对象已经没有再持有或被持有,则对象会被系统回收,释放掉内存空间;
什么时候会产生引用计数变化呢?
- 使用alloc、new、copy、mutableCopy这四个关键字创建的对象,自身引用计数为1
- 引用到该对象需要发送一条retain消息,使引用计数器值+1,说明该对象存在
- 该对象不再持有或被持有时,发送一条release消息,使引用计数值-1,说明该对象不存在
- 引用计数值为0时,说明对象不再被使用,调用delloc方法,将该对象释放掉。
- (void)test {
@autoreleasepool {
// 使用alloc创建一个对象,引用计数为1
Person *per = [ [Person alloc] init];
// 使用retain引用计数+1,此时引用计数为2
[per retain];
// 使用retain引用计数-1,此时引用计数为1
[per release];
// 引用计数为0的对象内存被释放掉
}
}