iOS開發(fā)中的內存分配與分區(qū)

關于RAMROM

RAM與ROM就是具體的存儲空間，統(tǒng)稱為存儲器。

RAM(random access memory)：運行內存，CPU可以直接訪問，讀寫速度非?？?，但是不能掉電存儲。它又分為：

動態(tài)DRAM，速度慢一點，需要定期的刷新(充電)，我們常說的內存條就是指它，價格會稍低一點，手機中的運行內存也是指它。

靜態(tài)SRAM，速度快，我們常說的一級緩存，二級緩存就是指它，當然價格高一點。

ROM(read only memory)：存儲性內存，可以掉電存儲，例如SD卡、Flash(機械磁盤也可以簡單的理解為ROM)。用的多的：NandFlash，還有NorFlash，現在用的已經比較少了(兩者主要區(qū)別是前者空間大，便宜，后者可以直接運行程序，讀取速度快)。

由于RAM類型不具備掉電存儲能力(即一停止供電數據全沒了，從新上電后全是亂碼，所以需要初始化)，所以app程序一般存放于ROM中。RAM的訪問速度要遠高于ROM，價格也要高。

RAM與ROM協同工作

由于RAM不能掉電存儲，所以我們的APP程序，刷機包，下載的文件等等，都是在ROM里面存儲的。

手機里面使用的ROM基本都是NandFlash，CPU是不能直接訪問的，而是需要文件系統(tǒng)/驅動程序(嵌入式中的EMC)將其讀到RAM里面，CPU才可以訪問。另外，RAM的速度也比NandFlash快。

內存分區(qū)：可以分為5個區(qū)

說到內存分區(qū)，內存即指的是RAM。

棧區(qū)(stack)： 這個一般由編譯器操作，或者說是系統(tǒng)管理，會存一些局部變量，函數跳轉跳轉時現場保護(寄存器值保存于恢復)，這些系統(tǒng)都會幫我們自動實現，無需我們干預。 所以大量的局部變量，深遞歸，函數循環(huán)調用都可能耗盡棧內存而造成程序崩潰 。

堆區(qū)(heap)： 一般由程序員管理，比如alloc申請內存，free釋放內存。我們創(chuàng)建的對象也都放在這里。

全局區(qū)(靜態(tài)區(qū) static)：全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結束后有系統(tǒng)釋放。注意：在嵌入式系統(tǒng)中全局區(qū)又可分為未初始化全局區(qū)：.bss段和初始化全局區(qū)：data段。舉例：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

常量區(qū)：常量字符串就是放在這里的，還有const常量。

代碼區(qū)：存放代碼，app程序會拷貝到這里，程序不是在ROM里面存儲嗎?看下面的舉例

圖中各個區(qū)并不連續(xù)

memZonepic01.png

程序運行舉例(CPU RAM ROM之間協同)

首先了解下：虛擬內存與物理內存。

手機上的所有程序都是依托操作系統(tǒng)，運行在虛擬內存上的，每一個APP都會以為自己擁有所有的虛擬內存。比如一個手機，它是32位操作系統(tǒng)(一般也是32位總線)，真實的物理內存為2G，那么他的尋址空間為4G(2的32次方)，對于APP來說，它覺得自己擁有4G的內存，雖然這是不可能的(或者說同一時間是不可能的)，但是，操作系統(tǒng)只要保證APP當時用到的地址空間有真實的物理地址對應就可以，APP也不需要知道那對應的2G真實物理內存具體在哪里。不要求4G的虛擬內存同一時間都有真實的物理內存相對應，當然那也是不可能的，因為只有2G物理內存。

在下面的舉例中，只考慮虛擬內存

當我們點擊手機屏幕APP的Icon啟動一個APP(例如微信)時，操作系統(tǒng)會為微信開辟4G的虛擬內存空間(開辟真實的物理內存，對應一部分到4G的虛擬內存)，操作系統(tǒng)會把存儲在ROM里面微信的部分代碼(受空間所限，不可能全部拷貝)，拷貝到上一步開辟的4G內存空間的代碼區(qū)，如上圖，然后CPU就可以訪問RAM來運行微信的程序了 。

假設通過微信我們下載了一個100M的視頻，那么會從服務器一點一點的下載到RAM，然后再從RAM寫到ROM存儲。這樣才能保證，我們關掉微信并再次打開時視頻還在。假設隔一段時間，我們要看視頻，程序會將它從ROM讀到RAM然后解碼播放。

memZonepic002.png

編程注意

當一個app啟動后，代碼區(qū)，常量區(qū)，全局區(qū)地址已固定，因此指向這些區(qū)的指針不會為空而產生崩潰性的錯誤。而堆區(qū)和棧區(qū)是時時刻刻變化的(堆的創(chuàng)建銷毀，棧的彈入彈出)，所以當使用一個指針指向這兩個區(qū)里面的內存時，一定要注意內存是否已經被釋放，否則會產生程序崩潰(編程中很常見)。