iOS的内存管理

前言

iOS的开发语言是Objective-C,也就是对C语言进行了面向对象的封装。所以理解iOS的内存管理,必然要先去了解一下C语言的内存管理,这样才会更透彻。

C语言的内存四区
  • 栈区(stack):由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。后进先出(LIFO)。

  • 堆区(heap): 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式类似于链表。先进先出(FIFO)。

  • 数据区:主要包括静态全局区和常量区,如果要站在汇编角度细分的话还可以分为很多小的区。

全局区/静态区(static):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,程序结束后有系统释放。

常量区:常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。

  • 代码区:存放函数体的二进制代码。
iOS内存分区
  • 栈区(stack):存放的局部变量、先进后出、一旦出了作用域就会被销毁;函数跳转地址,现场保护等;程序猿不需要管理栈区变量的内存;栈区地址从高到低分配。

  • 堆区(heap):堆区的内存分配使用的是alloc;需要程序猿管理内存;ARC的内存的管理,是编译器再编译的时候自动添加retain、release、autorelease;堆区的地址是从低到高分配。

  • 全局区/静态区(static):包括两个部分:未初始化过 、初始化过;也就是说,(全局区/静态区)在内存中是放在一起的,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;eg:int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

  • 常量区:常量字符串就是放在这里。(iOS会将字面量相同的值存放为一个地址,所有为这个值的变量都会指向这个值。变量重新赋值的时候就会将变量指向另一个内存,达到节约内存的目的)

  • 代码区:存放App二进制代码。

在iOS中,堆区的内存是应用程序共享的,堆中的内存分配是系统负责的。
系统使用一个链表来维护所有已经分配的内存空间(系统仅仅纪录,并不管理具体的内容)。

变量使用结束后,需要释放内存,OC中是根据引用计数是否为0时,为0就说明没有任何变量使用该空间,那么系统将直接收回。

当一个app启动后,代码区,常量区,全局区大小已固定,因此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(堆的创建销毁,栈的弹入弹出),所以当使用一个指针指向这两个区里面的内存时,一定要注意内存是否已经被释放,否则会产生程序崩溃(也即是野指针报错)。

操作系统使用stack段中的指针值访问heap段中的对象。如果stack对象的指针没有了,则heap中的对象就不能访问。这也是内存泄露的原因。

iOS是如何对堆区的对象进行内存管理的呢

Apple Memory Management 官方文档
官方是有详细的说明的,可以查看文档。

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