block（一）

作者: dandelionYD | 来源:发表于2019-03-21 10:01 被阅读12次

面试题

1.block的原理是怎样的？本质是什么？
析：封装了函数的调用以及调用环境的OC对象,本质上也是一个oc对象，它内部也有个isa指针。
2.__block的作用是啥？有什么使用注意点？
解决block内部无法修改auto变量的问题。把__block修饰的变量封装成一个对象，放在block内部。
3.block的属性修饰词为什么是copy？使用block有哪些使用注意点？
析：block一旦没有进行copy操作，就不会在堆上，放在堆上是为了控制block的生命周期
   使用注意：循环引用问题
4.block在修改NSMutableArray,需不需要添加__block?
 为数组增删改的时候不需要
 修改指针的对象的时候需要

简单的使用

#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int  age = 10;
        void (^myBlock)(int,int) =^(int a,int b){
            NSLog(@"age=>%d",age);
            NSLog(@"a=%d",a);
            NSLog(@"b=%d",b);
        };
        age = 20;
        myBlock(20,30);
        NSLog(@"age=>%d",age);
    }
    return 0;
}
---------------------------------------
01.block的基本使用[25162:7452015] age=>10
01.block的基本使用[25162:7452015] a=20
01.block的基本使用[25162:7452015] b=30
01.block的基本使用[25162:7452015] age=>20

block的本质

使用clang编辑器转化为cpp文件：
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m  -o main.cpp

通过分析：main.cpp我们发现

block_01.jpeg

block_02.png

Block的变量捕获（capture）

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制

block_03.png

#import <Foundation/Foundation.h>
double height = 175;//全局变量（不会捕获的，而是传进去的是变量名，然后用到的时候是 直接访问的）
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int age = 20;//auto变量的捕获 -->自动变量，离开作用域就销毁
        static NSString *name = @"Jack"; //static 此时传递的是变量的地址值
        
        void (^myBlock)(void) = ^(void){
            NSLog(@"block内部age =%d",age);
            NSLog(@"block内部name = %@",name);
            NSLog(@"block内部height = %f",height);
        };
        
        age = 30;
        NSLog(@"外age =%d",age);
        name = @"Lucy";
        height = 180;
        NSLog(@"外height = %f",height);
        myBlock();  
    }
    return 0;
}

打印：
03.block变量捕获[89261:9561310] 外age =30
03.block变量捕获[89261:9561310] 外height = 180.000000
03.block变量捕获[89261:9561310] block内部age =20
03.block变量捕获[89261:9561310] block内部name = Lucy
03.block变量捕获[89261:9561310] block内部height = 180.000000

分析：

1.先将：main.m转化为cpp文件
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m  -o main.cpp

2.发现：__main_block_func_0

/**************************************************/
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int age = __cself->age; // bound by copy
  NSString **name = __cself->name; // bound by copy

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_nn_5r5gqvmx1xz7008s3sn5kfb00000gn_T_main_b5d7dc_mi_1,age);
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_nn_5r5gqvmx1xz7008s3sn5kfb00000gn_T_main_b5d7dc_mi_2,(*name));
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_nn_5r5gqvmx1xz7008s3sn5kfb00000gn_T_main_b5d7dc_mi_3,height);
}
/**************************************************/
我们发现：
对于age（局部变量auto）、name(局部变量static):都是被捕获到了block里面了（使用了copy啦），并且age是值传递，对于name是指针传递
【而】对于height（全局变量），block内部是直接访问的，传递进去的是变量名

block的类型(3种类型)
- _ NSGlobalBlock_ (_ NSConcreteGlobalBlock _)
- _ NSStackBlock _ (_ NSContreteStackBlock_)
- _ NSMallocBlock _ (_ NSContreteMalloclock _ )
我们来看看不同block的存放的内存区域

block_04.png

数据段中的__NSGlobalBlock__直到程序结束才会被回收
__NSStackBlock__类型的block存放在栈中，在栈中的内存由系统自动分配和释放，作用域执行完毕之后就会被立即释放
__NSMallocBlock__存放在堆中（需要我们自己进行内存管理）

block_05.png

体会

分析：我们从block的本质来看block，本质上也是一个oc对象（里面也有isa）

#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool { 
        void (^myBlock)(void) = ^(){
            NSLog(@"blcok内部");
        };
        NSLog(@"%@",[myBlock class]);
        NSLog(@"%@",[[myBlock class] superclass]);
        NSLog(@"%@",[[[myBlock class] superclass] superclass]);
        NSLog(@"%@",[[[[myBlock class] superclass] superclass] superclass]); 
    }
    return 0;
}
-----------------------------
04.block的类型[89372:9603049] __NSGlobalBlock__
04.block的类型[89372:9603049] __NSGlobalBlock
04.block的类型[89372:9603049] NSBlock
04.block的类型[89372:9603049] NSObject

接下来：我们具体分析

【在MRC环境下:】
double height = 180;
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        void (^block1)(void) = ^{
            NSLog(@"Hello");
         };
        
        int age = 10;
        void (^block2)(void) = ^{
            NSLog(@"Hello - %d", age);
        };
        
        NSLog(@"%@ %@ %@", [block1 class], [block2 class], [^{
            NSLog(@"%d", age);
        } class]);
        
        NSLog(@"%@",[[^{
            NSLog(@"%d", age);
        } copy] class]);
        
        NSLog(@"%@",[^{
            NSLog(@"%f", height);
        } class]);
        
        NSLog(@"%@",[[^{
            NSLog(@"%f", height);
        }copy] class]);
    }
    return 0;
}

结果：
04.block的类型[9877:10384412] __NSGlobalBlock__ __NSStackBlock__ __NSStackBlock__
04.block的类型[9877:10384412] __NSMallocBlock__
04.block的类型[9877:10384412] __NSGlobalBlock__
04.block的类型[9877:10384412] __NSGlobalBlock__

分析：
1.没有访问auto变量的block是__NSGlobalBlock__类型的，存放在数据段中
2.访问了auto变量的block是__NSStackBlock__类型的，存放在栈中
3.__NSStackBlock__类型的block调用copy成为__NSMallocBlock__类型并被复制存放在堆中

对于：NSStackBlock类型的block存放在栈上的
下面我们在来看看一个有趣具体的例子

同样是在【MR】的环境下----
void (^block)(void);//定义一个block变量
void test(){
  int a = 10;
  block = ^{
      NSLog(@"block---------%d", a);
  };
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
  @autoreleasepool {
      test();
      for (int i=0; i<10; i++) {
          NSLog(@"%d",i);
      }
      block();//发现程序在这里崩溃了 【坏内存访问】
  }
  return 0;
}

----------------------
void (^block)(void);//定义一个block变量
void test(){
  int a = 10;
  block = [^{
      NSLog(@"block---------%d", a);
  } copy];//使用了copy
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
  @autoreleasepool {
      test();
      for (int i=0; i<10; i++) {
          NSLog(@"%d",i);
      }
      block();
      NSLog(@"%@",[block class]);//__NSMallocBlock__
  }
  return 0;
}
05.blcok的类型2[24991:10706450] 0
05.blcok的类型2[24991:10706450] 1
05.blcok的类型2[24991:10706450] 2
05.blcok的类型2[24991:10706450] 3
05.blcok的类型2[24991:10706450] 4
05.blcok的类型2[24991:10706450] 5
05.blcok的类型2[24991:10706450] 6
05.blcok的类型2[24991:10706450] 7
05.blcok的类型2[24991:10706450] 8
05.blcok的类型2[24991:10706450] 9
05.blcok的类型2[24991:10706450] block---------10
05.blcok的类型2[25002:10708430] __NSMallocBlock__

发现：成功打印了
分析：
在未使用copy的时候，block变量的作用域是test函数的右边的 "}"，所以就会出现坏内存访问
而使用了copy之后，有效的延长了block变量的作用域,从最后的打印结果来看，确实是变成了【堆】blcok

那么其他2个类型的block进行了copy操作之后呢？

【MRC环境下】
void (^globalBlock)(void);
void (^mallocBlock)(void);
void test(){
    globalBlock = [^{
        NSLog(@"没有访问auto变量");
    } copy];// __NSStackBlock__ 调用copy 转化为__NSMallocBlock__
    
    int a = 10;
    mallocBlock =[[^{
        NSLog(@"a=%d",a);
    } copy] copy]; // __NSMallocBlock__ 调用copy
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        test();
        for (int i=0; i<10; i++) {
            NSLog(@"i=%d",i);
        }
        globalBlock();
        mallocBlock();
        NSLog(@"%@",[globalBlock class]);
        NSLog(@"%@",[mallocBlock class]); 
    }
    return 0;
}

打印：
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=0
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=1
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=2
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=3
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=4
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=5
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=6
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=7
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=8
06.block类型copy的作用[25170:10716981] I=9
06.block类型copy的作用[25170:10716981] 没有访问auto变量
06.block类型copy的作用[25170:10716981] a=10
06.block类型copy的作用[25170:10716981] __NSGlobalBlock__
06.block类型copy的作用[25170:10716981] __NSMallocBlock__

至此我们可以得出：

block_06.jpg

补充：数据存储位置

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface myObject : NSObject
@end
@implementation myObject
@end

int age = 10;
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int a = 10;
        NSLog(@"数据段：age %p", &age);
        NSLog(@"栈：a %p", &a);
        NSLog(@"堆：obj %p", [[NSObject alloc] init]);
        NSLog(@"数据段：class %p", [myObject class]);
    }
    return 0;
}

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