iOS底层-Block系列二
block的copy
- 在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上，比如以下情况
- block作为函数返回值时
- 将block赋值给__strong指针时
- block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时
- block作为GCD API的方法参数时
- MRC下block属性的建议写法
@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);
- ARC下block属性的建议写法
@property (strong, nonatomic) void (^block)(void);@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);
-
代码举例：
//1. block作为函数返回值 typedef void(^Block)(void); Block myblocfunc(){ int a = 10; //这个block本来是一个栈block return ^{ NSLog(@"===%d",a); }; } int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { //打印结果：====__NSMallocBlock__ //说明变为堆block // NSLog(@"====%@",[myblocfunc() class]); //2. 强引用 //OC中,定义的变量就是一个强引用 int a = 0; Block block2 = ^{ NSLog(@"====%d",a); }; //ARC: __NSMallocBlock__ MRC: __NSStackBlock__ NSLog(@"====%@",[block2 class]); //3. Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时 NSArray *arr = @[]; [arr enumerateObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) { }]; //4. 作为GCD API的方法参数时 static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ }); } return 0; }
block对 对象类型的auto变量 的捕获
- 当block内部访问了对象类型的auto变量时
- 如果block是在栈上，将不会对auto变量产生强引用，auto变量会在block之前释放
- 如果block被拷贝到堆上
- 会调用block内部的copy函数
- copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
- _Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作（如果auto变量是强引用，就retain），形成强引用（retain）或者弱引用
- 如果block从堆上移除
- 会调用block内部的dispose函数
- dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
- _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）
-
如下示例：
#import <Foundation/Foundation.h> #import "Person.h" int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { //定义一个block变量，在ARC下，任何一个局部变量都是强引用__strong //在MRC下是弱引用 void (^block)(void);//定义block变量 //作用域 { //对象类型的auto变量 Person *person = [[Person alloc] init]; person.age =10; //弱引用 //__weak Person *weakPerson = person; //ARC下这个block会调用copy，放到堆上； MRC下这个block在栈上 block = ^{ NSLog(@"====%d",person.age); }; } //此处打断点 NSLog(@"---------------"); } return 0; } - 如果代码中有__weak字段，转化为C++代码时注意：
- 使用原来的方式会报错：
cannot create __weak reference in file using manual reference - 解决方案：支持ARC、指定运行时系统版本，比如:
pxcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m
- 使用原来的方式会报错：
__block的本质
-
block内部能够修改外部的变量吗？
//int age = 10; //能修改，本质是全局变量可以在任何地方访问 int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { // int age = 10; //这种不能修改，因为本质是值传递 // static int age = 10; //能修改，因为本质是地址传递 __block int age = 10; //能修改，为什么呢？ void (^block)(void) = ^{ age = 20; NSLog(@"======%d",age); }; block(); } return 0; }- block内部不可以修改自动变量
- block内部可以修改全局变量、静态变量
- block内部可以修改__block修饰的自动变量，为什么呢？
- __block作用：
- __block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题
- __block不能修饰全局变量、静态变量（static）
-
将上面的代码编译成C++,核心代码如下：
//与之前相比多了这个对象__Block_byref_age_0 struct __Block_byref_age_0 { void *__isa; __Block_byref_age_0 *__forwarding; int __flags; int __size; int age; }; struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl; struct __main_block_desc_0* Desc; //不再是int age; __Block_byref_age_0 *age; // by ref //初始化列表是将构造函数的_age的__forwarding成员，赋值给当前的age成员，而不是age = _age; __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) { impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; impl.Flags = flags; impl.FuncPtr = fp; Desc = desc; } }; //fun函数 static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { __Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref (age->__forwarding->age) = 20; NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_t2_d94848jx1fq4vd6k8qcsfdq00000gn_T_main_831572_mi_0,(age->__forwarding->age)); } //copy函数 static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) { _Block_object_assign((void*)&dst->age, (void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/); } //dispose函数 static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} static struct __main_block_desc_0 { size_t reserved; size_t Block_size; void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*); void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*); } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0}; int main(int argc, const char * argv[]) { { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; //__block int age = 10; __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10}; void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_age_0 *)&age, 570425344)); ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block); } return 0; }-
__block int age = 10;这句代码会转变成如下：__Block_byref_age_0 age = { (void*)0, (__Block_byref_age_0 *)&age, //用对象本质分析 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10}; -
__Block_byref_age_0是一个结构体对象：struct __Block_byref_age_0 { void *__isa; __Block_byref_age_0 *__forwarding; int __flags; int __size; int age; }; -
block多的不在是一个int age类型的成员变量，而是
__Block_byref_age_0类型的成员变量struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl; struct __main_block_desc_0* Desc; //不再是int age; __Block_byref_age_0 *age; // by ref //初始化列表是将构造函数的_age的__forwarding成员，赋值给当前的age成员，而不是age = _age; __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) { impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; impl.Flags = flags; impl.FuncPtr = fp; Desc = desc; } }; -
结论：
- __block修饰的自动变量会封装成一个__Block_byref_age_0类型的结构体对象
- age的真实值保存在__Block_byref_age_0类型对象的成员age中
- 调用block时，就是调用__main_block_func_0函数，通过__Block_byref_age_0类型的对象可以找到age的值，然后修改即可
-
__block的内存管理
- 当block在栈上时，并不会对__block变量产生强引用
- 当block被copy到堆时
- 会调用block内部的copy函数
- copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
- _Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用（retain）
- 当block从堆中移除时
- 会调用block内部的dispose函数
- dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
- _Block_object_dispose函数会自动释放引用的__block变量（release）
被__block修饰的对象类型
- 当__block变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用
- 当__block变量被copy到堆时
- 会调用__block变量内部的copy函数
- copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
- _Block_object_assign函数会根据所指向对象的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用（注意：这里仅限于ARC时会retain，MRC时不会retain）
- 如果__block变量从堆上移除
- 会调用__block变量内部的dispose函数
- dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
- _Block_object_dispose函数会自动释放指向的对象（release）
对象类型的auto变量、__block变量
- 当block在栈上时，对它们都不会产生强引用
- 当block拷贝到堆上时，都会通过copy函数来处理它们
- _block变量（假设变量名叫做a）
_Block_object_assign((void*)&dst->a, (void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
- 对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）
_Block_object_assign((void*)&dst->p, (void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
- _block变量（假设变量名叫做a）
- 当block从堆上移除时，都会通过dispose函数来释放它们
- __block变量（假设变量名叫做a）
_Block_object_dispose((void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
- 对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）
_Block_object_dispose((void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
- __block变量（假设变量名叫做a）
循环引用
- 现象
- 对象持有block，block持有对象(self)
- 解决循环引用问题
- ARC环境
-
用
__weak、__unsafe_unretained解决Person *person = [[Person alloc] init]; person.age = 10; //不会产生强引用，安全：指向的对象销毁时，会设置为nil //__weak Person *weakPerson = person; //不会产生强引用，不安全：指向的对象销毁时，不会置nil，再次使用会野指针错误 __unsafe_unretained Person *unsafePerson = person; person.myblock = ^{ NSLog(@"=====%d",unsafePerson.age); }; -
用
__block解决（必须要调用block）__block Person *weakSelf = person; person.myblock = ^{ NSLog(@"=====%d",weakSelf.age); weakSelf = nil; }; //必须调用block person.myblock();
-
- MRC环境
-
用__unsafe_unretained解决(MRC不支持weak)
Person *person = [[Person alloc] init]; person.age = 10; __unsafe_unretained Person *unsafePerson = person; person.myblock = ^{ NSLog(@"=====%d",unsafePerson.age); }; [person release]; -
用__block解决
Person *person = [[Person alloc] init]; person.age = 10; //MRC情况下不会对__block的变量产生强引用！！！ __block Person *weakSelf = person; person.myblock = ^{ NSLog(@"=====%d",weakSelf.age); weakSelf = nil; }; [person release];
-
- ARC环境
面试题 - Block
- block的原理是怎样的？本质是什么？
- 封装了函数调用以及调用环境的OC对象
- __block的作用是什么？有什么使用注意点？
- 将__block修饰的变量包装成一个对象，以达到可以修改局部自动变量的功能
- 注意： 在MRC环境下，__block修饰的变量不会产生强引用
- block的属性修饰词为什么是copy？使用block有哪些使用注意？
- block一旦没有进行copy操作，就不会在堆上
- 使用注意：循环引用问题
-
block在修改NSMutableArray，需不需要添加__block？-不需要
void test(){ NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; void (^block)(void) = ^{ //这个不是修改array指针，而是使用array指针，所以可以 [array addObject:@(2)]; }; }