内存分配分区

在计算机系统中，运行的应用程序的数据都是保存在内存中的，不同类型的数据，保存的内存区域不同。

1. RAM & ROM

· RAM：运行内存，不能掉电存储。ROM：存储性内存，可以掉电存储，例如内存卡、Flash。
· 由于RAM类型不具备掉电存储能力（即一掉电数据消失），所以app程序一般存放于ROM中。RAM的访问速度要远高于ROM，价格也要高。

2. App程序启动

· App程序启动，系统会把开启的那个App程序从Flash或ROM里面拷贝到内存（RAM），然后从内存里面执行代码。
· 另一个原因是CPU不能直接从内存卡里面读取指令（需要Flash驱动等等）。

3. 内存分区

1） 栈区(stack) 由编译器自动分配并释放，存放函数的参数值，局部变量等。栈是系统数据结构，对应线程/进程是唯一的。
· 优点是快速高效，缺点时有限制，数据不灵活。［先进后出］
· 栈空间分静态分配 和动态分配两种。
+ 静态分配是编译器完成的，比如自动变量(auto)的分配。
+ 动态分配由alloca函数完成。
+ 栈的动态分配无需释放(是自动的)，也就没有释放函数。
+ 为可移植的程序起见，栈的动态分配操作是不被鼓励的！

2）堆区(heap)

亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意大小的内存，程序员自己负责在适当的时候用free或delete释放内存。动态内存的生存期可以由我们决定，如果我们不释放内存，程序将在最后才释放掉动态内存。 但是，良好的编程习惯是：如果某动态内存不再使用，需要将其释放掉，否则，我们认为发生了内存泄漏现象。内存管理由程序控制，存储的为malloc , new ,alloc出来的对象。
如果程序没有控制释放，那么在程序结束时，由系统释放。但在程序运行过程中，会出现内存泄露、内存溢出问题。
分配方式 类似于链表。

3） 全局区(静态区) (static)

全局变量和静态变量的存储是放在一起的，事实上全局变量也是静态的，因此，也叫全局静态存储区。初始化的全局变量和静态变量存放在一块区域。未初始化的全局变量和静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后有系统释放。

注意：全局区又可分为未初始化全局区：
.bss段和初始化全局区：data段。
举例：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。
例子代码：

  int a = 10;  //全局初始化区
  char *p;  //全局未初始化区

 main{
   int b; //栈区
   char s[] = "abc"; //栈
   char *p1; //栈 
   char *p2 = "123456";  //123456\\\\0在常量区，p2在栈上。
   static int c =0； //全局（静态）初始化区 

   w1 = (char *)malloc(10); 
   w2 = (char *)malloc(20); 
   //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。 
 }

文字常量区 存放常量字符串，程序结束后由系统释放。在程序中使用的常量，都会到文字常量区获取。
程序代码区 存放函数的二进制代码，运行程序就是执行代码，代码要执行就要加载进内存。

4. 申请后的系统响应

• 栈：

  1. 存储每一个函数在执行的时候都会向操作系统索要资源，栈区就是函数运行时的内存，栈区中的变量由编译器负责分配和释放，内存随着函数的运行分配，随着函数的结束而释放，由系统自动完成。
  2. 注意：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。

• 堆：

  1. 首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表。
  2. 当系统收到程序的申请时，会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。
  3. 由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中
  4. 申请大小的限制

栈：栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数 ) ,如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。

如下图所示：代码区存放于低地址，栈区存放于高地址。区与区之间并不是连续的。

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栈：由系统自动分配，速度较快，不会产生内存碎片
堆：是由alloc分配的内存，速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便

注意事项

1. 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；
2. 系统使用一个链表来维护所有已经分配的内存空间（系统仅仅纪录，并不管理具体的内容）；
3. 变量使用结束后，需要释放内存，OC中是根据引用计数＝＝0，就说明没有任何变量使用该空间，那么系统将直接收回；
4. 当一个app启动后，代码区，常量区，全局区大小已固定，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（堆的创建销毁，栈的弹入弹出），所以当使用一个指针指向这两个区里面的内存时，一定要注意内存是否已经被释放，否则会产生程序崩溃（也即是野指针报错）。

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原文出处：iOS程序中的内存分配分区