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探寻iOS内存分配

2017-09-08 09:50 编辑: Toblerone 分类:iOS开发 来源:

下图是iOS系统为一个APP分配的内存,如下:

内存分类(RAM、ROM)

  • RAM:运行内存,不能掉电储存;

  • ROM:储存性内存,可以掉电储存,例如:内存卡,flash;

  • RAM的访问速度要远高于ROM,价格也要高;

  • CPU只能从RAM直接读取指令;

  • app程序一般存放于ROM中。启动app时,系统会把开启的app程序从ROM中转移到RAM中。

内存分区

iOS中主要是栈区(stack)、堆区(heap)、全局区/静态区(staic) ;

栈区

  • 存放局部变量,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

  • 栈区的地址从高到低分配

堆区

  • 堆区的内存分配使用的是alloc;

  • 堆区的地址是从低到高分配;

  • ARC原理是基于堆区,编译器在编译的时候给对象自动添加retain,release,autorelease;

  • 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;

全局区

  • 包括2个部分:未初始化和初始化; 也是说,在内存中是放在一起的,比如:int a;未初始化, int a = 10 初始化的 2者都在全局区/静态区;

常量区:常量字符串及时放在这里的;

代码区:存放app代码;

tips:

  • 堆区需要程序猿管理内存,是由alloc分配的内存,一般速度比较慢,容易产生内存碎片;

  • 栈区不需要程序猿管理内存,由编译器自动分配并释放,速度快;

  • 当一个app启动后,代码区,常量区,全局区大小都是已经固定的,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(堆得创建和销毁,栈的弹入和弹出),所以当使用一个指针指向这个2区里面内存的时候,一定要注意内存是否已经被释放,否则会产生程序崩溃(即野指针报错)

iOS的内存管理

这里按照苹果文档所述,重点对堆内存分配整理下。

首先,iOS和其它系统一样,内存分页,每页4K。多个页构成一个region统一管理,负责管理的对象是VM object,其中包含了pager、size、resident pages等诸多属性。不管是Objective-C的[NSObject alloc],还是C代码的对内存分配,最终重任都会落到malloc库上,释放也是如此,最终都将使用malloc库中的free()。

malloc库中有很多malloc的同族函数可以动态分配内存,会结合参数在free pages中进行最适分配。如果分配的内存比较大,可以直接使用vm_allocate,得到一个VM对象(与Linux类似),这个在实际使用前不分配物理内存。malloc的内部实现都是开源的,感兴趣的可以去了解去看。

此外,对于malloc,还有一个Zone的概念(貌似与Linux的概念不完全相同),可以简单理解为一组free page单元,可以统一管理操作。默认情况,在第一次调用malloc时,系统会生成一个default zone,后续的默认分配在此进行。比如,malloc_zone_xxx()函数都是对特定的zone进行分配操作,执行zone->xxx()。

最后强调一下iOS特别需要注意的点:

当前的主流iPhone实际物理内存都不超过1G,可以说不算大。不过和Android机比起来,我不得不为苹果的设计称赞,1G空间利用得如此高效,性能不差,也控制了发热。

iOS引用计数原理

- 引用计数机制只使用在堆中,那么所有不保存在堆中的数据的引用计数都为-1。

- 在OC中几乎所有不可变对象(常量)都存在常量区,内存管理由系统来做,引用计数为-1。

- 对象引用计数降至0,那么对象所在的内存也许会回收。

- retain 递增引用计数

- release 递减引用计数

- autorelease 清理「自动释放池」时,在递减保留计数

> [参考](http://www.jianshu.com/p/67970ff59ffc)

致谢:

感谢“三石的博客”的作品

  • 作者:sweetpf

  • 链接:http://www.jianshu.com/p/252526847be5

  • 來源:简书

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