2.1　内存分区

本节所说的是内存，并非是内存管理，是其他系统以及编程语言都有提及的内存分区，是对于编程语言来说比较宽泛的内存说明。

通常我们将内存分区划分为以下几大块。

（1）栈区；

（2）堆区；

（3）全局区；

（4）常量区；

（5）代码区。

我们知道任何一个程序在运行的时候实际是运行在内存中的，这个内存也就是我们通常所说的主存，也叫运行内存，也叫RAM（Random Access Memory），是可以直接与CPU进行交换数据的内部存储器。内存读取速度很快，所以作为操作系统运行程序的区域。不同的分区保存不同的值，值可以为指针，可以为对象，可以为二进制代码，可以为数字等，每个分区有自己的功能，它们一起协作为系统提供更好的任务划分，如图2-1所示。

图2-1　内存分区位置

下面来详细说明每个分区的功能。

栈区（stack）：栈区是由系统来自动分配释放，是一个栈的数据结构，存储函数的参数、局部变量、引用。

堆区（heap）：堆区是由开发者“手动管理”或者程序结束时由系统全部回收，是一种树状的数据结构，一般用于存储由malloc、new等方式创建的对象。在iOS开发中，大多数关于内存管理方面的问题也多出自此：多是一些开发者没有及时回收内存，或者内存溢出以及泄漏等问题。

全局区（静态存储区）：用于存放全局变量和静态变量，存储方式是：未经初始化的全局变量和静态变量存放在一个区域，初始化后的全局变量和静态变量在另一个区域。回收方式也是等进程结束由系统回收。

文字常量区：主要存储基本数据类型的值，以及常量，同样是进程结束后由系统回收。

代码区：存储要执行函数的二进制代码，如果需要执行就加载到该区域中。

下面通过一小段代码，来详解一下。

打印结果如下。

系统的内存分区是按照一定的逻辑来实现的，但并不是绝对的，例如，图2-1中表示堆区中是由低地址向高地址扩展的，obj的地址理应比w1的要低一些，实际上却比w1要高，这是因为堆并不是连续的内存区域，是系统用树来实现的，过程中会考虑空闲区域，例中w1分配的区域过小，所以可能分配在obj之前，如果给w1分配的空间大一些，则w1的地址就会在obj之后了。

这里应该再注意以下几个特例。

1．字符串类型

多个直接声明的相同字符串在内存中只占用一份内存，例如：

     NSLog(@"hello1: %p", @"Hello");
     NSLog(@"hello2: %p", @"Hello");

打印出来的结果是：

     hello1: 0x100001168
     hello2: 0x100001168

这个变量的地址是在常量区中存储，虽然声明的是两个字符串，看似应该开辟两端内存，但通过打印可以看出实际上是同一块内存，这是可以理解的，因为这是同一个固定的字符串，在编译期就确定了的，不会更改，是一个不可变量，因此引用同一份内存并没有什么问题，如果需要在此字符串上进行修改也是另外开辟一段内存。

2．block类型

关于block的内容在本书中有详细的介绍，这里只做简单的说明。

block声明的时候是在栈中的，但赋值给变量的时候会复制到堆中。

     //声明一个block
     NSLog(@"block in stack: %p", ^(){});

     //将一个block赋值给一个变量
     id block = ^(){};
     NSLog(@"block in heap: %p", block);

前面介绍了关于block的内存分区，下面有一份示例代码。

打印结果如下。

     a=3, *p=3
     a=3, *p=1

这是关于block作用的一个非常典型的例子，可以很明确地看到block对外部变量的作用。两个方法中，都声明了一个int类型的a，赋值为1，接着声明一个int指针p指向a。在第一个方法中，直接调用了一个block，由于block还没有被赋值，所以这时block还没有复制到堆中，所以对于a来说也没有发生复制，与p指向的为同一内容。所以经过两次加1后，两者都为3；而对于第二个方法，将这个block赋值给一个临时变量，此时根据之前我们所说的内容，发生了复制，__block修饰的a也复制为一份新的内容，但p依然指向之前的内容，此时p的指向和a已经不是同一内容了，所以∗p依然为1，而a经过两次加1后，变为3。

本节小结

（1）程序运行所使用的内存分类包括栈、堆、常量、全局和代码区等；

（2）了解日常开发者所用的对象和变量对应于存在哪一种内存；

（3）了解block对象在内存中的存储和复制形式，以及对外部变量的持有情况。