block 实际上是OC 对闭包closure的实现
block的数据结构
先来看下block的结构示意图:
block的数据结构各组成部分含义:
- isa:该对象是什么
- flags:block附加信息
- reserve:保留变量
- invoke:函数实现指针
- descriptor:block 描述符,主要是block的一些附加信息
- variables:capture过来的变量
这样来看的话,block就是函数 + 数据,即持有着一些数据的函数,编译后生成相应的结构体和函数指针,结构体保存着数据,
block的三种类型
在OC中block的类型分为三类:
- _NSConcreteGlobalBlock 全局的静态 block,不会访问任何外部变量。
- _NSConcreteStackBlock 保存在栈中的 block,当函数返回时会被销毁。
- _NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的 block,当引用计数为 0 时会被销毁。
以下说明几点需要注意的:
- _NSConcreteGlobalBlock 是全局静态block,结构体存储在数据区。
- 常见的是有捕获外部变量的_NSConcreteStackBlock,需要注意的是如果这种类型的block 定义在函数内部,当函数执行完毕,退栈的时候会将该block结构体所占的内存空间释放掉,这样再引用的话会报错。
- _NSConcreteMallocBlock 通常不会在源码中直接出现,OC ARC下会对_NSConcreteStackBlock 进行优化,将其copy到堆上,转换成_NSConcreteMallocBlock,所以无特殊处理,OC中将只会有1,3两种类型block
- _NSConcreteStackBlock捕获的局部变量,如不加_block修饰符,将会把变量copy一份到其结构体中,所以才会在内部修改不影响外部变量,加_block修饰之后,结构体中会添加一个__Block_byref_i_0 的结构体,且复制的是变量地址,达到可以修改外部变量的效果。关于这部分详细:这里
block的内存测试
下面简要的看几个例子,分析下其是否生效,即生效的前提,每个例子的答案选项都有4个:
- always works
- only works with ARC
- only works without ARC
- never works
Example A:
void exampleA() {
char a = 'A';
^{
printf("%cn", a);
}();
}
Example B:
void exampleB_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
char b = 'B';
[array addObject:^{
printf("%cn", b);
}];
}
void exampleB() {
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
exampleB_addBlockToArray(array);
void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
block();
}
Example C:
void exampleC_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
[array addObject:^{
printf("Cn");
}];
}
void exampleC() {
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
exampleC_addBlockToArray(array);
void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
block();
}
Example D:
typedef void (^dBlock)();
dBlock exampleD_getBlock() {
char d = 'D';
return ^{
printf("%cn", d);
};
}
void exampleD() {
exampleD_getBlock()();
}
Example E:
typedef void (^eBlock)();
eBlock exampleE_getBlock() {
char e = 'E';
void (^block)() = ^{
printf("%cn", e);
};
return block;
}
void exampleE() {
eBlock block = exampleE_getBlock();
block();
}
- A:always works,此block类型是_NSConcreteStackBlock,但block调用在函数体内,函数释放前已经执行完毕,所以无论在栈上还是堆上都可以正常执行。
- B:only works with ARC,非ARC的话,block内存空间在函数exampleB_addBlockToArray的栈上,此函数执行完毕,退栈时候内存空间清空,引用报错。ARC下会被转换成_NSConcreteMallocBlock,copy到堆上所以生效。
- C:always works,此block类型是_NSConcreteGlobalBlock,存储在数据区,所以一直生效。
- D:only works with ARC,同B,但编译器无法编译,会报错。
- E:only works with ARC,同D,但编译器不会报错,更需注意。
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