iOS全解1-2：Block 详解

二、Block

什么是block：带有自动变量的匿名函数。

（自动变量 = 局部变量 = 临时变量）

回顾一下C语言函数中可能使用的变量：

• 自动变量
• 函数的参数
• 静态变量（静态局部变量）
• 静态全局变量
• 全局变量
  
  
  其中，在函数中多次调用之间能够传递值的变量有：
• 静态变量（静态局部变量）
• 静态全局变量
• 全局变量

虽然这些变量的作用域不同，但是再整个程序中，一个变量总保持在一个内存区域中。因此，虽然对此调用函数，但是改变量值总能保持不变，在任何时候以任何状态调用，使用的同样的变量值。

Block语法：

^ int （int count ）{ }
^ 返回值 （参数）{表达式}

Block变量：

int （^ blockName ）（int）
返回值 （^ 变量名 ） （参数）

Block声明与定义

typedef   int （^ blockT ）（int）
blockT block1 = ^(int count ）{ return 0; }

Block能截获：变量值/对象，不能改变只能使用。

因为在block中生成了新的局部变量。如下案例（伪代码）：

int age = 18;
blockT  block1 = ^(int count ）{ 
  const var age = 18;
 return 0; 
}

源码：

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa;  //结构体指针：表名block是一个对象
 int __flags; //标识
 int __size;  //内存大小
 int val; //捕获的成员变量
};

Block改变外部变量：

1、使用 静态变量、静态全局变量、全局变量（直接使用值，没有指针拷贝）
2、使用 _ _block，能截获并持有外部变量

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa; 
__Block_byref_val_0 *__forwarding; //指针也成了成员变量
 int __flags;
 int __size;
 int val; //捕获的成员变量
};

_ _block：不仅仅拷贝了自动变量，还拷贝了自动变量的指针。
__forwarding：指向改实例自身的指针

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Block：栈上Block的结构体实例。
_ block：栈上 _block变量的结构体实例。

分类：

1. _NSConcreteStackBlock：栈Block，超出变量作用区销毁。
2. _NSConcreteMallocBlock：堆Block，超出变量作用域仍然能使用，需要手动释放。
3. _NSConcreteGlobalBlock：全局Block，不捕捉任何外部变量，块中无任何外界对象，全部信息在编译器就已确定。
   （与全局变量一样，设置在程序的数据区域：data区）

应用程序的内存分配

内存分配	Block分类	复制效果
程序的区域：.text区
数据的区域：.data区	_NSConcreteGlobalBlock	什么也不做
堆	_NSConcreteMallocBlock	引用计数增加
栈	_NSConcreteStackBlock	从栈复制到堆

变量的作用域结束时：栈上的_ block变量 和 Block也被废弃。复制到堆上的 _block变量和Block 则不受影响。

若多个Block对象同时拥有同一__block变量，则当Block被复制到堆上时，__block变量只会在第一次时被复制到堆，其余只会增加堆__block的引用计数。

调用：copy 和 dispose函数

函数	调用时机
copy函数	栈上的Block复制到堆
dispose函数	堆上的Block被废弃时

总结:

1.在Block中可以通过_block变量来改变传入Block中的变量值，_block变量其实是一个_block结构体对象。

2.在适当情况时，Block变量会被拷贝到堆上，使Block变量超出其作用域仍然能够被访问，同时，Block变量中的__block变量也被拷贝到堆上。

3.在栈和堆上的_block变量通过_forwarding指针来保证是对同一个_block变量进行操作。

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前面说到，__block变量会随着Block对象复制到堆上，那么就可能出现__block变量在内存中的两份拷贝：一份在堆上，另一份在栈上。如下代码所示的情况：

__block int val = 0;
void (^blk)(void) = [^{ ++val;} copy]; //copy方法复制Block到堆上，同时__block变量也被复制到堆
++val;  //栈上的val加加
blk();  //堆上的val加加
NSLog(@"%d", val); //输出2

代码分别对栈上的val与堆上的val进行了操作，按说这应当是两个不同的结构体变量，但最终的结果却显示似乎是对同一个val进行了两次++操作？这是怎么实现的呢？

原来是__block变量的_forwarding指针的作用，当__block变量由栈拷贝到堆上时，栈上的_forwarding指针会指向堆上的变量，这样通过操作_forwarding指针，实现了对同一个变量的操作。

image.png

Block的循环引用

如果在Block中使用附有_ _strong修饰的对象类型自动变量，那么当Block从栈复制到堆上时，该对象被Block持有。这样容易造成循环引用。
即：对象持有 Block，Block持有 self对象本身，造成循环引用。
解决方法：
1、使用 _ _weak修饰self，对对象弱引用。
2、使用 _ _block修饰self 的临时变量tmp，tmp使用完置为nil。

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