一、內(nèi)存基本構(gòu)成
可編程內(nèi)存在基本上分為這樣的幾大部分：靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)、堆區(qū)和棧區(qū)。他們的功能不同，對(duì)他們使用方式也就不同。

• 堆區(qū)：亦稱(chēng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。程序在運(yùn)行的時(shí)候用malloc或new申請(qǐng)任意大小的內(nèi)存，程序員自己負(fù)責(zé)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候用free或delete釋放內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的生存期可以由我們決定，如果某動(dòng)態(tài)內(nèi)存不再使用，需要將其釋放掉，否則就會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏現(xiàn)象。
  (OC中對(duì)象存儲(chǔ)于堆中，當(dāng)對(duì)象的應(yīng)用計(jì)數(shù)為0時(shí)自動(dòng)釋放該對(duì)象)

• 棧區(qū)：在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。
  (OC中 非對(duì)象 的 變量 都存在棧中)

• 靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)：內(nèi)存在程序編譯的時(shí)候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個(gè)運(yùn)行期間都存在。它主要存放靜態(tài)數(shù)據(jù)、全局?jǐn)?shù)據(jù)和常量。

二、使用時(shí)需注意的規(guī)則

• 【規(guī)則1】用malloc 或new 申請(qǐng)內(nèi)存之后，應(yīng)該立即檢查指針值是否為NULL。防止使用指針值為NULL的內(nèi)存。
• 【規(guī)則2】不要忘記為數(shù)組和動(dòng)態(tài)內(nèi)存賦初值。防止將未被初始化的內(nèi)存作為右值使用。
• 【規(guī)則3】避免數(shù)組或指針的下標(biāo)越界，特別要當(dāng)心發(fā)生“多1”或者“少1”操作。
• 【規(guī)則4】動(dòng)態(tài)內(nèi)存的申請(qǐng)與釋放必須配對(duì)，防止內(nèi)存泄漏。
• 【規(guī)則5】用free 或delete 釋放了內(nèi)存之后，立即將指針設(shè)置為NULL，防止產(chǎn)生野指針。

三、堆與棧的討論

1、管理方式：

• 堆中資源由程序員控制（容易產(chǎn)生memory leak），
• 棧中資源由編譯器自動(dòng)管理，無(wú)需手工控制。

2、系統(tǒng)響應(yīng)：

• 對(duì)于堆，應(yīng)知道系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序申請(qǐng)時(shí)，遍歷該鏈表，尋找第一個(gè)空間大于申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn)，刪除空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中的該結(jié)點(diǎn)，并將該結(jié)點(diǎn)空間分配給程序（大多數(shù)系統(tǒng)會(huì)在這塊內(nèi)存空間首地址記錄本次分配的大小，這樣delete才能正確釋放本內(nèi)存空間，另外系統(tǒng)會(huì)將多余的部分重新放入空閑鏈表中）。
• 對(duì)于棧，只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間，系統(tǒng)為程序提供內(nèi)存，否則報(bào)異常提示棧溢出。

3、空間大?。?/h6>

• 堆是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域（因?yàn)橄到y(tǒng)是用鏈表來(lái)存儲(chǔ)空閑內(nèi)存地址），堆大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存（32bit系統(tǒng)理論上是4G），所以堆的空間比較靈活，比較大。
• 棧是一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域，大小是操作系統(tǒng)預(yù)定好的，windows下棧大小是2M（也有是1M，在編譯時(shí)確定，VC中可設(shè)置）。

4、碎片問(wèn)題：

• 對(duì)于堆，頻繁的new/delete會(huì)造成大量碎片，使程序效率降低。
• 對(duì)于棧，它是一個(gè)先進(jìn)后出的隊(duì)列，進(jìn)出一一對(duì)應(yīng)，不會(huì)產(chǎn)生碎片。

5、生長(zhǎng)方向：

• 堆向上，向高地址方向增長(zhǎng)。
• 棧向下，向低地址方向增長(zhǎng)。

6、分配方式：

• 堆都是動(dòng)態(tài)分配（沒(méi)有靜態(tài)分配的堆）。
• 棧有靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配，
  靜態(tài)分配由編譯器完成（如局部變量分配），
  動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)分配，但棧的動(dòng)態(tài)分配的資源由編譯器進(jìn)行釋放，無(wú)需程序員實(shí)現(xiàn)。

7、分配效率：

• 堆由C/C++函數(shù)庫(kù)提供，機(jī)制很復(fù)雜。所以堆的效率比棧低很多。
• 棧是基于系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)在底層對(duì)棧提供支持，分配專(zhuān)門(mén)寄存器存放棧地址，棧操作有專(zhuān)門(mén)指令

四、為什么要把堆和棧區(qū)分出來(lái)

1、從軟件設(shè)計(jì)的角度看，棧代表了處理邏輯，而堆代表了數(shù)據(jù)。這種隔離、模塊化的思想，使得處理邏輯更為清晰

2、使得堆中的內(nèi)容可以被多個(gè)棧共享（也可以理解為多個(gè)線程訪問(wèn)同一個(gè)對(duì)象）

• 一方面這種共享提供了一種有效的數(shù)據(jù)交互方式(如：共享內(nèi)存)
• 另一方面，堆中的共享常量和緩存可以被所有棧訪問(wèn)，節(jié)省了空間

3、使得動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)成為可能，相應(yīng)棧中只需記錄堆中的一個(gè)地址即可

棧因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)的需要，比如保存系統(tǒng)運(yùn)行的上下文，需要進(jìn)行地址段的劃分。由于棧只能向上增長(zhǎng)，因此就會(huì)限制住棧存儲(chǔ)內(nèi)容的能力。而堆不同，堆中的對(duì)象是可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)的

4、面向?qū)ο?/code>就是堆和棧的完美結(jié)合。