开发中block用了不少，平时只要知道定义block类型的property时要使用copy关键字，然后就是要注意和
__block和__weak关键字的使用场景，注意循环引用的问题就够了。今闲暇之余，总结下对block的深入理解。
场景展示
首先我们看如下代码：
NSInteger globalNum = 1;
static NSInteger globalStaticNum = 1;
int main(int argc, char *argv[]) {
@autoreleasepool {
NSInteger num = 1;
static NSInteger staticNum = 1;
__block NSInteger blockNum = 1;
NSMutableArray *arr = [NSMutableArray arrayWithArray:@[@1,@2,@3]];
void (^block)(void) = ^(void) {
NSLog(@"局部变量: %ld", num);
NSLog(@"静态变量: %ld", staticNum);
NSLog(@"全局变量: %ld", globalNum);
NSLog(@"全局静态变量: %ld", globalStaticNum);
NSLog(@"block修饰变量: %ld", blockNum);
[arr addObject:@5];
NSLog(@"数组: %@", arr);
globalNum = 3;
};
num = 2;
staticNum = 2;
globalNum = 2;
globalStaticNum = 2;
blockNum = 2;
[arr addObject:@4];
arr = nil;
block();
}
return 0;
}
代码流程图：
截屏2020-07-24 下午5.14.52.png
我们在调用block之前，修改了所有定义的变量的值，然后再执行block。不同的变量定义方式，他们的结果会有什么不同呢？
执行程序控制台打印如下：
局部变量: 1
局部静态变量: 2
全局变量: 2
全局静态变量: 2
block修饰变量: 2
可以发现除了定义的局部变量还是最初定义block时候的值，其他定义类型的变量的值都变成了定义block之后修改的值。
block捕获
我们打开控制台，cd到当前代码文件所处路径下(我的项目这段代码写在main.m中)，执行clang -rewrite-objc main.m。此时会生成main.cpp文件，我们打开main.cpp, 可以看到我们定义的main方法编译成了如下样子：
int main(int argc, char *argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
NSInteger num = 1;
static NSInteger staticNum = 1;
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_blockNum_0 blockNum = {(void*)0,(__Block_byref_blockNum_0 *)&blockNum, 0, sizeof(__Block_byref_blockNum_0), 1};
NSMutableArray *arr = ((NSMutableArray * _Nonnull (*)(id, SEL, NSArray<ObjectType> * _Nonnull))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSMutableArray"), sel_registerName("arrayWithArray:"), ((NSArray *(*)(Class, SEL, ObjectType _Nonnull const * _Nonnull, NSUInteger))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("arrayWithObjects:count:"), (const id *)__NSContainer_literal(3U, ((NSNumber *(*)(Class, SEL, int))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSNumber"), sel_registerName("numberWithInt:"), 1), ((NSNumber *(*)(Class, SEL, int))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSNumber"), sel_registerName("numberWithInt:"), 2), ((NSNumber *(*)(Class, SEL, int))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSNumber"), sel_registerName("numberWithInt:"), 3)).arr, 3U));
void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, num, &staticNum, arr, (__Block_byref_blockNum_0 *)&blockNum, 570425344));
num = 2;
staticNum = 2;
globalNum = 2;
globalStaticNum = 2;
(blockNum.__forwarding->blockNum) = 2;
((void (*)(id, SEL, ObjectType _Nonnull))(void *)objc_msgSend)((id)arr, sel_registerName("addObject:"), (id _Nonnull)((NSNumber *(*)(Class, SEL, int))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSNumber"), sel_registerName("numberWithInt:"), 4));
arr = __null;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
return 0;
}
不比纠结过多代码，我们先关注在main.m中定义的block变成了__main_block_impl_0类型，定位到其位置代码：
image-20200727144555778.png
-
__main_block_impl_0中__block_impl我们点击去可以看到有个isa指针。所以block本质上就是个对象，一个将定义的函数以及关联的上下文封装起来的一个对象。 -
我们在block中引用的
num，staticNum，blockNum，在这里都被定义成了内部属性.但是并没有发现globalNum和globalStaticNum -
num和staticNum还是保留其原来的NSInteger类型，但是blockNum使用的是``__Block_byref_blockNum_0`类型.
结论如下：
| 变量类型 | block处理方式 |
|---|---|
| 局部变量 | 值捕获，block块外部改变值不会对block内部产生影响 |
| 静态变量 | 指针捕获，block块外部改变值会对block内部产生影响 |
| 全局变量/全局静态变量 | 不捕获，直接取值 |
| 使用__block关键字修饰 | 是指针捕获，但是实现不同于静态变量，它会生成一个新的结构体对象。 |
block形式
block有三种形式，全局block(__NSGlobalBlock__)，栈block(__NSStackBlock__)，堆block(__NSMallocBlock__)
- 全局block存储在初始化data区
- 栈block存储在栈（stack）区
- 堆block存储在堆（heap）区
NSLog(@"%@", [^(void){
} class]); // 为引用外部变量
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = globalStaticNum;
} class]); // 引用全局静态变量
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = globalNum;
} class]); // 引用全局变量
static NSInteger temp = 1;
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = temp;
} class]); // 静态变量
NSInteger number = 1;
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = number;
} class]); // 局部变量
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = self.num;
} class]); // 局部变量
NSLog(@"%@", [^(void){
NSInteger num = self.numObj;
} class]); // 局部变量
self.block = ^(b1)(void) {
};
NSLog(@"%@",self.block); // copy全局block
self.block = ^(b1)(void) {
id n = self.numObj;
};
NSLog(@"%@",self.block); // copy栈block
/*
控制台打印如下：
__NSGlobalBlock__
__NSGlobalBlock__
__NSGlobalBlock__
__NSGlobalBlock__
__NSStackBlock__
__NSStackBlock__
__NSStackBlock__
__NSGlobalBlock__
__NSMallocBlock__
*/
| 使用方式 | 结果 |
|---|---|
| 不使用外部变量 | 全局block |
| 对全局block进行copy操作 | 全局block |
| 使用外部变量，变量为全局变量 | 全局block |
| 使用外部变量，变量非全局变量 | 栈block |
| 对栈block进行copy操作 | 堆block |
| 对堆block进行copy操作 | 不进行操作，引用计数+1 |
__block关键字
上文提到，使用关键字修饰的变量，在block中进行指针捕获后并没有定义成原数据类型的指针，而是生成了一个新的结构体对象__Block_byref_blockNum_0:
image.png
- 可以发现
__Block_byref_blockNum_0在内部才持有了定义的变量 - 还有一个指向同类型的指针__forwarding;
关于forwarding指针：
- forwarding是一个指向自身的指针， 当栈block发生copy操作后，会指向其拷贝的堆block。
- 所以对block中持有的变量修改，其实修改的是最终指向的那个block。这样保证了访问的值是同样了.
我们可以在回顾下上文代码
- .m文件中：
image.png
-
对应.cpp中实现
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_blockNum_0 blockNum = {(void*)0,(__Block_byref_blockNum_0 *)&blockNum, 0, sizeof(__Block_byref_blockNum_0), 1}; (blockNum.__forwarding->blockNum) = 2; /// 可以看到这并没有直接写成 (blockNum->blockNum) = 2, 而是访问的forwarding指向的block。
最后对于指针捕获情况下注意循环引用的问题就不比在重复提了。
补充1
- 栈block引用了外部对象时，不会持有，是弱引用。
-
堆block引用了外部对象时，会持有，是强引用。
补充2
补充3
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