栈区#

定义

• 栈是一种数据结构，其对应的进程或线程是唯一的
• 栈是一种向低地址拓展的数据结构
• 栈是一块连续的内存， 遵循先进后出原则
• 栈道地址空间在iOS中以0X7开头
• 栈区一般在运行时分配

存储

栈区是由编译器自动分配并释放的，主要用来存储

• 局部变量
• 函数的参数，例如函数的隐藏参数（id self，SEL _cmd）

优缺点

• 优点：因为栈是由编译器自动分配并释放的，不会产生内存碎片，所以快速高效

• 缺点：栈的内存大小有限制，数据不灵活

• iOS主线程栈大小是1MB

• 其他线程是512KB

• MAC只有8M

堆区（Heap）#

定义

• 堆是向高地址扩展的数据结构
• 堆是不连续的内存区域，类似于链表结构（便于增删，不便于查询），遵循先进先出（FIFO）原则
• 堆的地址空间在iOS中是以0x6开头，其空间的分配总是动态的
• 堆区的分配一般是在运行时分配

存储

• 堆区是由程序员动态分配和释放的，如果程序员不释放，程序结束后，可能由操作系统回收，主要用于存放
• OC中使用alloc或者 使用new开辟空间创建对象
• C语言中使用malloc、calloc、realloc分配的空间，需要free释放

优缺点

• 优点：灵活方便，数据适应面广泛
• 缺点：需手动管理，速度慢、容易产生内存碎片

当需要访问堆中内存时，一般需要先通过对象读取到栈区的指针地址，然后通过指针地址访问堆区

全局区（静态区，即.bss & .data）#

全局区是编译时分配的内存空间，在iOS中一般以0x1开头，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，主要存放

• 未初始化的全局变量和静态变量，即BSS区（.bss）
• 已初始化的全局变量和静态变量，即数据区（.data）

其中，全局变量是指变量值可以在运行时被动态修改，而静态变量是static修饰的变量，包含静态局部变量和静态全局变量

常量区（即.rodata）#

常量区是 编译时分配的内存空间，在程序结束后由系统释放，主要存放

• 已经使用了的，且没有指向的字符串常量

字符串常量因为可能在程序中被多次使用，所以`在程序运行之前就会提前分配内存

代码区（即.text）#

代码区是 编译时分配主要用于存放程序运行时的代码,代码会被编译成二进制存进内存的

函数栈#

• 函数栈又称为栈区，在内存中从高地址往低地址分配，与堆区相对，具体图示请查看文章最开始的图示
• 栈帧是指函数（运行中且未完成）占用的一块独立的连续内存区域
• 应用中新创建的每个线程都有专用的栈空间，栈可以在线程期间自由使用。而线程中有千千万万的函数调用，这些函数共享进程的这个栈空间。每个函数所使用的栈空间是一个栈帧，所有的栈帧就组成了这个线程完整的栈
• 函数调用是发生在栈上的，每个函数的相关信息（例如局部变量、调用记录等）都存储在一个栈帧中，每执行一次函数调用，就会生成一个与其相关的栈帧，然后将其栈帧压入函数栈，而当函数执行结束，则将此函数对应的栈帧出栈并释放掉

如下图所示，是经典图 - ARM的栈帧布局方式

• 其中main stack frame为调用函数的栈帧
• func1 stack frame为当前函数(被调用者)的栈帧
• 栈底在高地址，栈向下增长。
• FP就是栈基址，它指向函数的栈帧起始地址
• SP则是函数的栈指针，它指向栈顶的位置。

-ARM压栈的顺序很是规矩(也比较容易被黑客攻破么)，依次为当前函数指针PC、返回指针LR、栈指针SP、栈基址FP、传入参数个数及指针、本地变量和临时变量。如果函数准备调用另一个函数，跳转之前临时变量区先要保存另一个函数的参数。

• ARM也可以用栈基址和栈指针明确标示栈帧的位置，栈指针SP一直移动，ARM的特点是，两个栈空间内的地址（SP+FP）前面，必然有两个代码地址（PC+LR）明确标示着调用函数位置内的某个地址。