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ios教程 &nbsp>&nbsp
iOS的关于堆区和栈区
摘要：堆和栈的概念区别堆:是大家共有的空间,分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间,局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配,运行过程中也可以向系统要额外的堆,但是记得用完了要还给操作系统,要不然就是内存泄漏。堆里面一般放的是静态数据,比如static的数据和字符串常量等,资源加载后一般也放在堆里面。一个进程的所有线程共有这些堆,所以对堆的操作要考虑同步和互斥的问题。程序里面编译后的数据段都是堆的一部分。栈:是个线程独有的,保存其运行状态和局部自动变量的
堆和栈的概念区别
堆: 是大家共有的空间,分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间,局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程 初始化的时候分配,运行过程中也可以向系统要额外的堆,但是记得用完了要还给操作系统,要不然就是内存泄漏。堆里面一般 放的是静态数据,比如static的数据和字符串常量等,资源加载后一般也放在堆里面。一个进程的所有线程共有这些堆 ,所以对堆的操作要考虑同步和互斥的问题。程序里面编译后的数据段都是堆的一部分。
栈: 是个线程独有的,保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化,每个线程的栈互相独立,因此 ,栈是 thread safe的。每个c++对象的数据成员也存在在栈中,每个函数都有自己的栈,栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈,就是 切换ss/esp寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配 和释放。支持的数据有限,一般是整数,指针,浮点数等系统直接支持的数据类型, 并不直接支持其他的数据结构。
预备知识—程序的内存分配
1、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。
2、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OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。
3、全局(静态)区包含下面两个分区:
数据区:数据段用来存放可执行文件中已初始化全局变量,换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。
BSS区:BSS段包含了程序中未初始化全局变量。
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。
内存图.png
关于字符串
static与const组合:在每个文件都需要定义一份静态全局变量。
extern与const组合:只需要定义一份全局变量,多个文件共享。
static和extern定义的变量都在全局(静态)区
//静态变量
static LMClass *obj4 ;
//全局静态变量
//extern作用:只是用来获取全局变量(包括全局静态变量)的值,不能用于定义变量
extern NSString *externString = @&dddd&;
int myInt = 20;//全局初始化区(数据区)
NSString *//全局未初始化区(BSS区)
-(void) testString{
NSString *string = @&dddd&;
NSLog(@&dddd -& %p&,@&dddd&); //dddd是常量字符串,存在常量区
NSLog(@&string-&%p&,string); //string指针存在栈区, 指针指向常量区
NSLog(@&Int -& %u&,0xa5a5a5a5);
//string2在栈中,指向堆区的地址
NSString *string2 = [[NSString alloc] initWithFormat:@&dddd&];
NSLog(@&string2-& %p&,string2);
NSString *string3 = [NSString stringWithFormat:@&dddd&];
NSLog(@&string3 -& %p&, string3);
// string3 =
NSLog(@&string3 -& %p&, string3);
//string2 和 string3 都是指向同一地址
// string2 =
NSString *string4 = [string3 copy];
//string4 也和 string2,3地址一样
NSLog(@&string4 -& %p&, string4);
//externString是指向常量区
NSLog(@&externString -&%p&, externString);
dddd -& 0xstring-&0xInt -& string2-& 0xa644string3 -& 0xa644string3 -& 0xa644string4 -& 0xa644externString -&0x10ecfab70这图片是在当前控制器po的
在字符串的控制器.png
这个我在没有创建上面的控制器时po的。
下午8.07.53.png
0xa644po出也是dddd。所以我的理解是string2,3,4的指向堆区,因为字符串存在常量区,所以它们都是指向常量区的字符串。
但是为什么我打印的常量dddd -& 0x,和string2,3,4的0xa644不一样。希望有大神能告诉我一下。
-(void) testObject{
//对象的创建都是存放在堆区中,如果是局部变量,因为ARC的存在,所以不用程序员再手动释放,过了作用域obj1,2,3指向的内存都会被释放。
LMClass *obj1 = [[LMClass alloc] init];
NSLog(@&obj1-&%p-----obj1指针%p&,obj1, &;obj1);
LMClass *obj2 = [[LMClass alloc] init];
NSLog(@&obj2-&%p-----obj2指针%p&,obj2, &;obj2);
LMClass *obj3 = [obj2 copy];
NSLog(@&obj3-&%p-----obj3指针%p&,obj3, &;obj3);
//obj2释放了,原来obj2指向的内存成为空闲内存
obj1-&0xb0-----obj1指针0x7fff57aecc18
obj2-&0x-----obj2指针0x7fff57aecc10
obj3-&0x-----obj3指针0x7fff57aecc08
(lldb) po obj2
(lldb) po 0x
720 //对象原来的地址释放掉
(lldb) po &;obj2
0x00007fff57aecc10
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International以下是对栈区和堆区内存分配的区别进行了详细的分析介绍，需要的朋友可以过来参考下
一直以来总是对这个问题的认识比较朦胧，我相信很多朋友也是这样的，总是听到内存一会在栈上分配，一会又在堆上分配，那么它们之间到底是怎么的区别呢？为了说明这个问题，我们先来看一下内存内部的组织情况．
从上图可知，程序占用的内存被分了以下几部分．
1、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，内存的分配是连续的，类似于平时我们所说的栈，如果还不清楚，那么就把它想成数组，它的内存分配是连续分配的，即，所分配的内存是在一块连续的内存区域内．当我们声明变量时，那么编译器会自动接着当前栈区的结尾来分配内存．
2、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．类似于链表，在内存中的分布不是连续的，它们是不同区域的内存块通过指针链接起来的．一旦某一节点从链中断开，我们要人为的把所断开的节点从内存中释放．
3、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。&程序结束后由系统释放
4、文字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
5、程序代码区存放函数体的二进制代码。
先看一个例子．char&c;&//栈上分配char&*p&=&new&char[3];&//堆上分配，将地址赋给了p;
在&编译器遇到第一条指令时，计算其大小，然后去查找当前栈的空间是大于所需分配的空间大小，如果这时栈内空间大于所申请的空间，那么就为其分配内存空间，注&意：在这里，内在空间的分配是连续的，是接着上次分配结束后进行分配的．如果栈内空间小于所申请的空间大小，那么这时系统将揭示栈溢出，并给出相应的异常&信息．
编译器遇到第二条指令时，由于p是在栈上分配的，所以在为p分配内在空间时和上面的方法一样，但当遇到new关&键字，那么编译器都知道，这是用户申请的动态内存空间，所以就会转到堆上去为其寻找空间分配．大家注意：堆上的内存空间不是连续的，它是由相应的链表将其&空间区时的内在区块连接的，所以在接到分配内存空间的指定后，它不会马上为其分配相应的空间，而是先要计算所需空间，然后再到遍列整个堆（即遍列整个链的&节点），将第一次遇到的内存块分配给它．最后再把在堆上分配的字符数组的首地址赋给p.，这个时候，大家已经清楚了，p中现在存放的是在堆中申请的字符数组的首地址，也就是在堆中申请的数组的地址现在被赋给了在栈上申请的指针变量p．为了更加形象的说明问题，请看下图：
从上图可以看出，我们在堆上动态分配的数组的首地址存入了指针p所指向的内容．
请注意：在栈上所申请的内存空间，当我们出了变量所在的作用域后，系统会自动我们回收这些空间，而在堆上申请的空间，当出了相应的作用域以后，我们需要显式&的调用delete来释放所申请的内存空间，如果我们不及时得对这些空间进行释放，那么内存中的内存碎片就越来越多，从而我们的实际内存空间也就会变的越&来越少，即，孤立的内存块越来越多．在这里，我们知道，堆中的内存区域不是连续的，还是将有效的内存区域经过链表指针连接起来的，如果我们申请到了某一块&内存，那么这一块内存区将会从连续的（通过链表连接起来的）内存块上断开，如果我们在使用完后，不及时的对它进行释放，那么它就会孤立的开来，由于没有任&何指针指向它，所以这个区域将成为内存碎片，所以在使用完动态分配的内存（通过NEW申请）后，一定要显式的对它进行DELETE删除．对于这一点，一定&要切记．．．
上面给大家陈述了它们之间的概念，对于它们俩的使用比较方面，这里我就不能大家断续陈述了，对于这个问题，网上一网友的文章中阐述的比较详细，而且附带了专业的色彩，下面的文章是部分片断．
申请大小的限制栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
申请效率的比较：栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活。堆和栈中的存储内容栈：&在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
存取效率的比较char&s1[]&=&"aaaaaaaaaaaaaaa";char&*s2&=&"bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
1 void main()
3 &&& char a = 1;
4 &&& char c[] = "";
5 &&& char *p ="";
6 &&& a = c[1];
7 && a = p[1];
8 &&& return;
对应的汇编代码
1 10: a = c[1];
8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
3 0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
4 11: a = p[1];
5 B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。&
小结：堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度
转自：http://www.jb51.net/article/40513.htm
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C语言也有大学问（20）
c语言中内存分为四区：
栈区：由编译器自动分配释放，存放函数的参数，局部变量的值。
堆区：由程序员分配释放，即动态内存的申请和释放。
全局区：全局变量和静态变量是放在一块的。初始化的全局变量和未静态变量在同一个区域，未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另外一个区域
代码区：存放函数体的二进制代码
今天我们就来分析一个堆栈区：
首先做一个案例，代码如下：#include &stdio.h&
#include &malloc.h&
char *getNum(int num)
p = malloc(sizeof(int)*num);
strcpy(p,&1111212&);
char *getNum2(int num)
char buf[60];
strcpy(buf,&&);
int main()
char *temp = NULL;
temp = getNum(10);
printf(&%s\n&,temp);
temp = getNum2(10);
printf(&%s\n&,temp);
测试结果如图所示：
getNun函数中使用了malloc 所以代码保存在堆区，返回时可以被返回出来。
getNum2函数中变量保存在栈区，返回的是一个局部变量，所以打印出来是一个乱码。