iOS基础（c）－内存管理

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一 内存空间

    对c语言程序而言，内存空间可以划分为五个组成部分：

    代码段(.text)、数据段(.data)、BSS段(.bss)，堆、栈。

    布局如下

 


    其中代码段、数据段、BSS段是编译的时候由编译器分配的，而堆、栈是程序运行的时候由系统分配的。由编译器分配的地址空间都是在连接的时候分配的，而运行时分配的空间是在程序运行时由系统分配的。

    BSS段：BSS段（bss segment，英文：Block Started by Symbol）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量和静态变量 。（这里注意一个问题：一般的书上都会说全局变量和静态变量是会自动初始化的，那么哪来的未初始化的变量呢？变量的初始化可以分为显示初始化和隐式初始化，全局变量和静态变量如果程序员自己不初始化的话的确也会被初始化，那就是不管什么类型都初始化为0，这种没有显示初始化的就是我们这里所说的未初始化。既然都是0那么就没必要把每个0都存储起来，从而节省磁盘空间，这是BSS的主要作用）的一块内存区域。

     BSS段属于静态内存分配。 BSS节不包含任何数据，只是简单的维护开始和结束的地址，即总大小，以便内存区能在运行时分配并被有效地清零。BSS节在应用程序的二进制映象文件中并不存在，即不占用磁盘空间而只在运行的时候占用内存空间，所以如果全局变量和静态变量未初始化那么其可执行文件要小很多。

 
    数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量和静态变量的一块内存区域。

    数据段属于静态内存分配，可以分为只读数据段和读写数据段。 字符串常量等，但一般都是放在只读数据段中。

 
    代码段：代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。

    这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等，但一般都是放在只读数据段中。

 

    堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。

    当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）

 

    栈(stack)：栈又称堆栈， 是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段中存放变量）。

    在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。栈空间是向下增长的，每个线程有一个自己的栈，在linux上默认的大小是8M，可以用ulimit查看和修改。栈系统提供的功能，特点是快速高效，缺点是有限制，数据不灵活；而堆是函数库提供的功能，特点是灵活方便，数据适应面广泛，但是效率有一定降低。

二 内存分配

    在C语言中，对象内存的分配方式可以分为两种：

        静态分配：编译器在处理程序源代码时分配，由于是在程序执行之前进行的因而效率比较高。

        动态分配：程序在执行时调用malloc库函数申请分配，可以灵活的处理未知数目的。

    两种内存分配的区别：

       1）有无名字的变量： 静态对象是有名字的变量，可以直接对其进行操作；动态对象是没有名字的变量，需要通过指针间接地对它进行操作。

       2）分配与释放：静态对象的分配与释放由编译器自动处理；动态对象的分配与释放必须由程序员显式地管理，它通过malloc()和free两个函数（C++中为new和delete运算符）来完成。

        静态分配方式 例如：

char a = 2;

       代码指示编译器分配足够的存储区以存放一个char值，该存储区与名字a相关联，并用数值2初始化该存储区。

        动态分配方式 例如：

p1 = (char *)malloc(20*sizeof(int));   //分配得来得20*4字节的区域在堆区

        代码分配了20个int类型的对象，然后返回对象在内存中的地址，接着这个地址被用来初始化指针对象p1，对于动态分配的内存唯一的访问方式是通过指针间接地访问，其释放方法为：

free(p1);

    内存管理这一模块也是面试最容易考到的，希望本篇博客给大家带来更好的理解。