从堆栈剖析block为什么用copy

本文详细解释了堆与栈的概念,重点探讨了Objective-C对象为何在堆中分配而非栈中,包括生命周期、扩展性和内存管理等方面的原因。

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1.首先理解连个概念

堆:heap ->

heap的空间需要手动分配。

heap与动态内存分配相关,内存可以随时在堆中分配和销毁。我们需要明确请求内存分配与内存销毁。

简单来说,就是mallocfree.

栈:stack-> 

stack的空间由操作系统进行分配。

  在现代操作系统中,一个线程会分配一个stack.

当一个函数被调用,一个stack frame(栈帧)就会被压到stack里。里面包含这个函数涉及的参数,局部变量,返回地址等相关信息。当函数返回后,这个栈帧就会被销毁。而这一切都是自动的,由系统帮我们进行分配与销毁。对于程序员是透明的,我们不需要手动调度


所有的OC对象都是分配在heap中的,一个对象在alloc的时候就已经分配好了内存空间  


stack对象通常有速度的优势,而且不会发生内存泄露问题。那么为什么OC的对象都是分配在heap的呢?

原因在于:


1. stack对象的生命周期所导致的问题。例如一旦函数返回,则所在的stack frame就会被摧毁。那么此时返回的对象也会一并摧毁。这个时候我们去retain这个对象是无效的。因为整个stack frame都已经被摧毁了。简单而言,就是stack对象的生命周期不适合Objective-C的引用计数内存管理方法。


2. stack对象不够灵活,不具备足够的扩展性。创建时长度已经是固定的,stack对象的拥有者也就是所在的stack frame


现在就是block的问题,在以前用block修饰的时候一直用strong 查看资料和很多源代码时发现都是用的copy  虽说没有什么错误但总归是不知道为什么这样,首先block在oc中有三中类型:

1.全局静态block不会访问任何外部静态变量:这种不捕捉外界变量的block是不需要内存管理的,这种block不存在于Heap或是Stack而是作为代码片段存在,类似于C函数
2.保存在栈中的block,但函数返回时被销毁:这就是这次探索的重点了,需要涉及到外界变量的block在创建的时候是在stack上面分配空间的,也就是一旦所在函数返回,则会被摧毁。这就导致内存管理的问题,如果我们希望保存这个block或者是返回它,如果没有做进一步的copy处理,则必然会出现问题
3.保存在堆中的block,当引用计数未0时会被销毁:因此为了解决block作为Stack object的这个问题,我们最终需要把它拷贝到堆上面来。而此时NSConcreteMallocBlock扮演的就是这个角色。拷贝到堆后,block的生命周期就与一般的OC对象一样了,我们通过引用计数来对其进行内存管理。

真正的答案:


因此答案便是因为block在创建时是stack对象,如果我们需要在离开当前函数仍能够使用我们创建的block。我们就需要把它拷贝到堆上以便进行以引用计数为基础的内存管理

也就是说ARC帮助我们完成了copy的工作,ARC,即使你声明的修饰符是strong,实际上效果是与声明为copy一样的。因此在ARC情况下,创建的block仍然是NSConcreteStackBlock类型,只不过当block被引用或返回时,ARC帮助我们完成了copy和内存管理的工作




<think>好的,我现在需要帮助用户了解如何在IAR Embedded Workbench中检测堆栈溢出问题。用户已经提供了一些相关的引用资料,我需要结合这些资料来组织一个清晰的回答。首先,我应该先理解堆栈溢出的检测方法在嵌入式开发中的重要性,然后根据引用内容提取关键步骤。 根据引用[1],IAR提供了分析和监控堆栈使用的工具,这可能包括静态分析和运行时检测。引用[4]提到了堆栈金丝雀(Stack Canary)技术,这应该是一种运行时检测的方法,通过在函数返回时检查特定变量的值是否被篡改来判断是否发生溢出。此外,引用[3]提到了修改icf文件来指定变量的内存位置,这可能与堆栈分配有关。引用[5]中的SWO引脚和Terminal I/O窗口可能用于输出调试信息,帮助用户发现溢出问题。 接下来,我需要将这些信息整理成步骤。可能包括静态分析配置、运行时检测(如Stack Canary)、调试输出方法以及堆栈保护功能的启用。需要确保每个步骤都有对应的引用支持,并在末尾添加引用标识。同时,按照用户的要求,生成相关问题,这些问题应该与堆栈溢出检测的其他方面相关,比如优化堆栈大小、调试工具使用等。 需要注意用户提到的格式要求,比如行内数学表达式使用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能不太涉及数学公式,所以可能不需要。此外,确保回答使用中文,结构清晰,分步骤说明,并引用正确。 最后,生成的相关问题需要围绕堆栈溢出的其他方面,比如如何分析堆栈使用情况、优化方法、不同检测方法的比较等。确保问题之间有逻辑关联,帮助用户深入理解主题。</think>在IAR Embedded Workbench中检测堆栈溢出问题,可通过以下步骤实现: ### 一、静态堆栈分析配置 1. **启用堆栈使用分析** 在项目选项中选择 `Linker > Advanced > Enable stack usage analysis`,编译后会生成堆栈使用报告。报告中将显示最大堆栈深度和剩余空间,帮助预估合理堆栈大小[^1]。 2. **查看.map文件** 链接生成的.map文件中包含各函数堆栈使用详情,需特别关注中断服务函数和递归调用场景的堆栈需求。 --- ### 二、运行时堆栈溢出检测 1. **堆栈金丝雀(Stack Canary)保护** - 在工程中添加 `stack_protection.c`(位于IAR安装目录的`\src\lib\runtime`),该文件定义了`__stack_chk_guard`全局变量和`__stack_chk_fail`函数[^4]。 - 在函数入口/出口插入金丝雀值校验代码,若检测到值被篡改,则触发`__stack_chk_fail`函数,可通过断点或日志定位溢出位置。 2. **硬件断点监控** 在调试器中设置数据断点,监控堆栈指针(SP寄存器)是否超出预分配范围。 --- ### 三、调试输出配置 使用SWO引脚输出调试信息: 1. 启用 `Terminal I/O` 功能,配置SWO时钟与目标设备匹配。 2. 在代码中添加日志输出语句,当检测到溢出时通过`printf`输出警告信息[^5]。 --- ### 四、堆栈保护功能设置 ```c // 在启动文件中初始化金丝雀值 extern uint32_t __stack_chk_guard; __stack_chk_guard = 0xDEADBEEF; // 自定义初始值 ``` ```icf // 在链接脚本中指定堆栈保护区 place in SRAM { section .stack }; define block STACK with alignment = 8, size = 2K { }; initialize by copy { readwrite }; ``` ---
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