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Block探索

Block探索

作者: 灰溜溜的小王子 | 来源:发表于2020-06-28 15:42 被阅读0次

    一、什么是Block?

    Block是将函数及其执行上下文封装起来的对象。

    例如:

    NSInteger num = 3;
    void (^block)(NSInteger ) = ^(NSInteger n){
        NSLog(@"---%d",num * n);
    };
    block(2);
    NSLog(@"%@",block);
    

    eg:clang -rewrite-objc 深入研究

    clang -rewrite-objc .m测试文件如下

    NSInteger num = 3;
        void (*block)(NSInteger ) = ((void (*)(NSInteger))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, num));
        ((void (*)(__block_impl *, NSInteger))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block, 2);
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_4j_v597272j6kb0q7g5x72k3xhw0000gn_T_main_3ecbdc_mi_1,block);
    

    block类型如下:

    struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    NSInteger num;
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, NSInteger _num, int flags=0) : num(_num) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
    }
    };
    
    static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, NSInteger n) {
    NSInteger num = __cself->num; // bound by copy
    
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_4j_v597272j6kb0q7g5x72k3xhw0000gn_T_main_3ecbdc_mi_0,num * n);
        }
    
    static struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
    } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
    
    block实质上就是个对象 __block_impl结构体 __block_impl结构体为block内部有isa指针,所以说其本质也是OC对象block内部则为: 内部规则 所以说Block是将函数及其执行上下文封装起来的对象既然block内部封装了函数,那么它同样也有参数和返回值

    二、Block变量截获

    1、局部变量截获是值截获。
    比如: 局部变量值捕获 这里的输出是6而不是2,原因就是对局部变量num的截获是值截获。同样,在block里如果修改变量num,也是无效的,甚至编译器会报错。 image.png 打印为1,2,3局部对象变量也是一样,截获的是值,而不是指针,在外部将其置为nil,对block没有影响,而该对象调用方法会影响
    2、局部静态变量截获是指针截获。 image.png

    输出为2,意味着num=1这里的修改num值是有效的,即是指针截获。同样,在block里去修改变量m,也是有效的。

    3、全局变量,静态全局变量截获:不截获,直接取值。
    我们同样用clang编译看下结果。 各变量捕获情况
    编译后: 各变量捕获情况 (impl.isa=&_NSConcreteStackBlock;这里注意到这一句,即说明该block是栈block)可以看到局部变量被编译成值形式,而静态变量被编成指针形式,全局变量并未截获。而__block修饰的变量也是以指针形式截获的,并且生成了一个新的结构体对象:
    该对象有个属性:num5,即我们用__block修饰的变量。这里__forwarding是指向自身的(栈block)。一般情况下,如果我们要对block截获的局部变量进行赋值操作需添加__block修饰符,而对全局变量,静态变量是不需要添加__block修饰符的。另外,block里访问self或成员变量都会去截获self
    三、Block的几种形式

    分为全局Block(_NSConcreteGlobalBlock)、栈Block(_NSConcreteStackBlock)、堆Block(_NSConcreteMallocBlock)三种形式其中栈Block存储在栈(stack)区,堆Block存储在堆(heap)区,全局Block存储在已初始化数据(.data)区

    1、不使用外部变量的block是全局block 全局block
    2、使用外部变量并且未进行copy操作的block是栈block 栈block
    日常开发常用于这种情况
    3、对栈block进行copy操作,就是堆block,而对全局block进行copy,仍是全局block
    比如堆1中的全局进行copy操作,即赋值 全局block赋值操作仍是全局block 而对2中的栈block进行赋值操作 栈block copy之后为堆block
    对栈block copy之后,并不代表着栈block就消失了,左边的mallock是堆block,右边被copy的仍是栈block 输出:NSStackBlock,NSMallocBlock
    即如果对栈Block进行copy,将会copy到堆区,对堆Block进行copy,将会增加引用计数,对全局Block进行copy,因为是已经初始化的,所以什么也不做。

    另外,__block变量在copy时,由于__forwarding的存在,栈上的__forwarding指针会指向堆上的__forwarding变量,而堆上的__forwarding指针指向其自身,所以,如果对__block的修改,实际上是在修改堆上的__block变量。

    即__forwarding指针存在的意义就是,无论在任何内存位置,都可以顺利地访问同一个__block变量

    另外由于block捕获的__block修饰的变量会去持有变量,那么如果用__block修饰self,且self持有block,并且block内部使用到__block修饰的self时,就会造成多循环引用,即self持有block,block持有__block变量,而__block变量持有self,造成内存泄漏。

    如果要解决这种循环引用,可以主动断开__block变量对self的持有,即在block内部使用完weakself后,将其置为nil,但这种方式有个问题,如果block一直不被调用,那么循环引用将一直存在。所以,我们最好还是用__weak来修饰self

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