内存概述

C语言的数据在运行之前，编译器会提前预留一些内存(text 代码区，BSS、data等)，这些数据不是说编译器就能生成，而是告诉程序在程序启动时先创建并分配内存，这部分数据就是全局区。

全局区分程序区域和数据区域，也就是 text 和 data区域，其中 text 存放二进制代码， data 区域还可以细分成常量区、全局区(全局已初始化区和全局未初始化)区。

常量区存放一些字符串常量。全局区存放全局变量和静态局部变量，其中已经初始化的放在全局已初始化区，未初始化的放在全局未初始化区，在程序开始运行时被初始化成0。

程序运行之后也会生成堆区，堆区可以很大，用处也很多。其中一个作用就是作为栈使用，栈遵循FIFO的内存。

栈区内存由编译器控制，可以理解成编译器自动帮忙生成分配销毁内存的代码，栈区主要是用来存储局部变量和形参。

堆区是程序员主动分配和释放的内存，一般体现在 malloc()之类的内存分配函数上。

结构图如下：

一、全局数据区

全局数据区名称很乱，反正就记住除了堆、栈、代码区，还有一个区域，就是全局数据区，它分为常量区、已初始化区和未初始化区，其存放的数据有：

• 全局变量(值可以在运行时被动态修改)
• 静态变量(static修饰的变量，包括静态局部变量，静态全局变量)
• 字符串常量(字符串常量因为可能在程序中多次被使用，所以在程序运行之前就会提前分配内存)

可以用这张图来理解：

字符串常量区

首先，字符串常量的意义就是在常量区存储一些已经使用了的，且没有指向的字符串常量。

比如说代码：

char *p = "abcde";

这个时候赋值给 p 的是"abcde" 首个元素的地址。

而不使用指针时：

char s[] = "abcde";

此时是在内存中创建了"abcde"并赋值给了 s[]。

也就是说 s[] 的内存中记录的就是 "abcde"，而p中内存记录的是地址，这也就导致了使用指针的情况下"abcde"无处安放，所以就存储在常量区。

另外，排除编译器设置，按照C语言的原始设计思想，如果有如下情况：

char *p1 = "abc"; 
char *p2 = "abc"；

这种情况下，应该在常量区分配两块不同的内存，而有的编译器做了优化，所以会导致p1和p2指向的内存地址是一样的。

另外，不再需要纠结字符串常量到底存储在哪，只需要记住C语言中变量的赋值原则：非指针变量，拷贝内存中的表现形式(实际的值)，指针变量，拷贝内存地址。

关于常量区，来看一段代码：

    char array[] = "aaa"; // "aaa"存放在栈区的array[]内存上char *point = "aaa"; // "aaa"存放在常量区char *arrayP = array; // 栈区的指针变量arrayP指向栈区的内存地址NSLog(@"%s",point); // aaaNSLog(@"%s",arrayP); // aaaNSLog(@"%p",point); // aaaNSLog(@"%p",arrayP); // aaaarrayP[1] = 'b';NSLog(@"%s",arrayP); // abapoint[1] = 'b';

结果：

2020-01-03 17:08:51.949067+0800 XKTTTest[89302:73170332] point的值：aaa
2020-01-03 17:08:51.949212+0800 XKTTTest[89302:73170332] arrayP的值：aaa
2020-01-03 17:08:51.949310+0800 XKTTTest[89302:73170332] 指针point存储的地址值：0x1095541ec
2020-01-03 17:08:51.949402+0800 XKTTTest[89302:73170332] 指针arrayP存储的地址值0x7ffee66aa1ac
2020-01-03 17:08:51.949488+0800 XKTTTest[89302:73170332] aba

其结果是在最后一行崩溃，提示EXC_BAD_ACCESS (code=2, address=0x10493025d)。其原因就是 point 指向常量区，常量区内存中的值不可更改。

可以再看一个例子加深理解：

int main() {@autoreleasepool {char string2[] = "abc"; // abc存储在栈中char *p = "abc"; // "abc"存储在常量区
//        *p = '1'; //崩溃，常量区的值不可改变(那为什么全局变量的值可以改变？)char *p2 = string2;*p2 = '1'; //可以改变，因为string2是局部变量而不是字符串常量
//        string2 = '1'; // 编译报错(Array type 'char [4]' is not assignable)，因为string2是一个地址，地址不能改变printf("%s",string2);
}

结果：

1bc

另外，打印出来的两个内存地址可以看出0x1095541ec远远小于
0x7ffee66aa1ac，这是因为内存地址从代码区到栈区是依次增大的。

各个区域内存的举例

例子1🌰：
代码:

char string1[] = "abcdef"; // string1在常量区/全局区int main() {@autoreleasepool {char *p = "abcdef"; // abcdef在常量区/全局区// 下面两个地址相同，因为"abcdef"存放在常量区，指针 p 指其向常量区的内存地址printf("%p\n",&"abcdef");printf("%p\n",p);// string1的地址和上面的不同，因为string1地址就是自己本身的内存地址，内存中存放的是"abcdef"这个值。虽然指针p所指向的内存地址存放的值也是"abcdef"，但是两者具有本质区别printf("%p\n",string1);// 不加&也一样，因为数组地址等于的第一个元素的地址char s[] = "abcdef";// s存放在栈区，地址值较大，和指针p所指向的常量区的内存地址不同printf("%p\n",&s);// 可以不加&printf("%c\n",*s); // 获取s[]的第一个元素的值
}

输出：

0x1072f9260
0x1072f9260
0x1072fc490
0x7ffee89051a1
a

其实，在 iOS 中可以 近似 的理解为： 0x10xxx的就是全局区，0x60xxx的就是堆区，也就是程序员 alloc 的对象。很大的比如0x7ffee66aa1ac的就是栈区，如下：

    int num = 10;// num 存放在栈区，10是常量，其值直接存放在栈区内存中NSLog(@"栈区num内存地址：%p",&num);// string 存放在栈区，和num 一样，其内存中直接存放的是值，也就是后面那一串字符数组char string[] = "abcde12312319028dasdasdasas";NSLog(@"栈区string内存地址：%p",string);// 指针 p 存放在栈区，字符串存放在常量区，p中存放的是字符串所在的常量区的地址char *p = "abcde12312319028dasdasdasas";NSLog(@"指针p所指向的字符串常量区内存地址：%p",p);NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];NSLog(@"栈中的指针obj自身的地址：%p",&obj);NSLog(@"obj指针所指向的堆区的内存地址：%p",obj);

结果：

栈区num内存地址：0x7ffee17e717c
栈区string内存地址：0x7ffee17e71a0
指针p所指向的字符串常量区内存地址：0x10e417250
栈中的指针obj自身的地址：0x6000021dc6f0
obj指针所指向的堆区的内存地址：0x7ffee17e7168

备注：
记得在 iOS 中运行而不是 macOS 中，macOS 中运行的话，0x6000021dc6f0可能是是0x10开头~~

二、堆

堆区(heap)：是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存，一般是申请/给予的过程，C/C++分别用malloc/New请求分配Heap，用free/delete销毁内存。由于从操作系统管理的内存分配所以在分配和销毁时都要占用时间，所以用堆的效率低的多！但是堆的好处是可以做的很大，C/C++对分配的Heap是不初始化的，存放的数据类型有：

• 程序员使用内存分配方法生成的变量

三、栈

栈(Stack)：也叫堆栈，是操作系统在建立某个进程时或者线程（在支持多线程的操作系统中是线程）为这个线程建立的存储区域，该区域具有FIFO的特性，在编译的时候可以指定需要的Stack的大小，也只能指定大小，因为内存的分配是要等到程序执行之后才分配的。在编程中，例如C/C++中，所有的局部变量都是从栈中分配内存空间，实际上也不是什么分配，只是从栈顶向下用就行，在退出函数的时候，只是修改栈指针就可以把栈中的内容销毁，所以速度最快(堆是指程序运行时申请的动态内存，而栈只是指一种使用堆的方法)。栈中存储的数据类型是：

• 局部非静态变量
• 形参

四、代码区

存放我们程序员写的代码，我们不会去用也不会去改这些内存，相对而言，没什么特殊之处；

五、几个注意点

1. 字符串常量不是字符，因为字符的本质还是数字(int);
2. 虽然字符串常量和全局变量/静态变量在同一块内存区域，但是并不意味着值相等的字符串所处的内存地址是一样的。或者可以说：字符串常量没有对应的名称时才会存储到字符串常量区;