笔记-GCD源码简单解析之队列与函数

作者: 佐_笾 | 来源:发表于2019-03-30 10:19 被阅读21次

前面两篇文章，简单的探究了一下GCD，现在通过源码解析一下GCD的底层实现，看本文内容时，最好对照源码阅读，效果会好很多

队列

GCD队列的创建，不外乎两种情况，串行和并发

dispatch_queue_create("com.zb.cn", NULL);      // 串行
dispatch_queue_create("com.zb.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);     // 并发

image

上面完整的输出了串行和并发队列的信息，下面就通过底层代码看看是如何进行创建的。

下面代码是依次在源码里的走向，省略了不重要代码：

dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)
{
    return _dispatch_lane_create_with_target(label, attr,
            DISPATCH_TARGET_QUEUE_DEFAULT, true);
}

_dispatch_lane_create_with_target(const char *label, dispatch_queue_attr_t dqa,
        dispatch_queue_t tq, bool legacy)
{
    
    // 1、结构体dqai
    dispatch_queue_attr_info_t dqai = _dispatch_queue_attr_to_info(dqa);
    .....
}

首先通过dispatch_queue_create()调用_dispatch_lane_create_with_target()方法，同时注意两个参数。
然后观察方法里的第一行代码dispatch_queue_attr_info_t dqai = _dispatch_queue_attr_to_info(dqa);，观察过源码的小伙伴应该可以了解，后面的代码都是围绕这个结构体来写的。

_dispatch_lane_create_with_target(const char *label, dispatch_queue_attr_t dqa,
        dispatch_queue_t tq, bool legacy)
{
    
    // 1、结构体dqai
    dispatch_queue_attr_info_t dqai = _dispatch_queue_attr_to_info(dqa);
    
    if (!tq) {
        tq = _dispatch_get_root_queue(
                qos == DISPATCH_QOS_UNSPECIFIED ? DISPATCH_QOS_DEFAULT : qos, // 4
                overcommit == _dispatch_queue_attr_overcommit_enabled)->_as_dq; // 0 1
        if (unlikely(!tq)) {
            DISPATCH_CLIENT_CRASH(qos, "Invalid queue attribute");
        }
    }
        // 此处省略一些代码
    if (dqai.dqai_concurrent) {
        // 通过dqai.dqai_concurrent 来区分并发和串行
        // OS_dispatch_queue_concurrent_class
        vtable = DISPATCH_VTABLE(queue_concurrent);
    } else {
        vtable = DISPATCH_VTABLE(queue_serial);
    }

    // 开辟内存 - 生成响应的对象 queue
    dispatch_lane_t dq = _dispatch_object_alloc(vtable,
            sizeof(struct dispatch_lane_s));
    
    // 构造方法
    _dispatch_queue_init(dq, dqf, dqai.dqai_concurrent ?
            DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX : 1, DISPATCH_QUEUE_ROLE_INNER |
            (dqai.dqai_inactive ? DISPATCH_QUEUE_INACTIVE : 0));

    // 标签
    dq->dq_label = label;
    // 优先级
    dq->dq_priority = _dispatch_priority_make((dispatch_qos_t)dqai.dqai_qos,
            dqai.dqai_relpri);
    _dispatch_retain(tq);
    dq->do_targetq = tq;
    _dispatch_object_debug(dq, "%s", __func__);
    return _dispatch_trace_queue_create(dq)._dq;
}

通过上面的阅读，我们先明确一个问题，串行和并发队列是如何创建的？或者说，底层通过什么来区别队列的？
我们在源码里可以看到一个很显眼的关键字queue_concurrent和queue_serial，那么就是通过对dqai.dqai_concurrent的判断，来区分串行和并发。

if (dqai.dqai_concurrent) {
    // 通过dqai.dqai_concurrent 来区分并发和串行
    // OS_dispatch_queue_concurrent_class
    vtable = DISPATCH_VTABLE(queue_concurrent);
} else {
    vtable = DISPATCH_VTABLE(queue_serial);
}

那么我们就去寻找一下dqai.dqai_concurrent是在什么时候赋值的，这个方法里搜索，其实是找不到对这个属性的赋值的，所以我们就去查找一下这个dqai的创建

dispatch_queue_attr_info_t dqai = _dispatch_queue_attr_to_info(dqa);

队列的创建是通过dispatch_queue_create方法，以及两个参数，回到源码，看结构体daqi的创建（此处省略了无关代码）。

_dispatch_queue_attr_to_info(dispatch_queue_attr_t dqa)
{
    dispatch_queue_attr_info_t dqai = { };
    if (!dqa) return dqai;

    dqai.dqai_concurrent = !(idx % DISPATCH_QUEUE_ATTR_CONCURRENCY_COUNT);
    idx /= DISPATCH_QUEUE_ATTR_CONCURRENCY_COUNT;
}

在这里我们看到了对dqai_concurrent的赋值。那么就分析一下这个方法，首先创建了一个空的结构体dqai，下面就直接判断参数dqa，如果是空，就直接返回，否则就往下走。通过代码走向，可以知道，其实这个参数，就是dispatch_queue_create()的第二个参数，串行传NULL，并发传的是非NULL。

意味着如果是串行，dqai.dqai_concurrent就是为空，再回过头看一下，底层就是通过dqai.dqai_concurrent来区分并发和串行的。

惊奇发现一：

vtable = DISPATCH_VTABLE(queue_concurrent) & DISPATCH_VTABLE(queue_serial);
解析一下DISPATCH_VTABLE()方法，它其实是一个宏定义
#define DISPATCH_VTABLE(name) DISPATCH_OBJC_CLASS(name)
#define DISPATCH_OBJC_CLASS(name) (&DISPATCH_CLASS_SYMBOL(name))
#define DISPATCH_CLASS_SYMBOL(name) OS_dispatch_##name##_class
这里就得到了一个重要的信息 OS_dispatch_##name##_class，这里的##name##就是传入的参数，替换参数：
OS_dispatch_queue_serial_class与OS_dispatch_queue_concurrent_class
大家在回过头去看一下本文一开始就打印的两个队列的详细信息，似乎明白了点什么！！！

好，这里我们找到了底层是如何区分并发和串行的，下面就看看，是如何创建队列的，下面截取源码里关键的代码分析

    // 开辟内存 - 生成相应的对象 queue
    dispatch_lane_t dq = _dispatch_object_alloc(vtable,
            sizeof(struct dispatch_lane_s));
    
    // 构造方法
    _dispatch_queue_init(dq, dqf, dqai.dqai_concurrent ?
            DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX : 1, DISPATCH_QUEUE_ROLE_INNER |
            (dqai.dqai_inactive ? DISPATCH_QUEUE_INACTIVE : 0));

也给大家写了注释，通过_dispatch_object_alloc()开辟内存，生成相应的对象，然后通过_dispatch_queue_init()进行初始化。

惊奇发现二：

解析一下构造方法_dispatch_queue_init()
dqai.dqai_concurrent ? DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX : 1
这里的DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX也是一个宏定义
#define DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX (DISPATCH_QUEUE_WIDTH_FULL - 2)
#define DISPATCH_QUEUE_WIDTH_FULL 0x1000ull
小伙伴们可以拿计算器算一下，然后会发现0x1000 - 2 = 0xffe

这段代码的意思是：如果是并发队列就是0xffe，串行队列就是1，即0x1
在回过头看一下本文一开始就打印的两个队列的详细信息的截图，是不是又似乎明白了点什么！！！

那么这个到底width代表什么呢？串行和并发队列的区别是啥呢？是否有种脑洞大开的感觉呢？

image
对比一下这四个队列的区别，是否大家和我有同样的疑问呢！
同为并发队列，为什么global和自定义生成的width会不同？global的target为何又与其他三个不一样呢？以及Main与global的名字又为什么是com.apple.main-thread和com.apple.root.default-qos？Main又为什么是串行的队列呢？带着这些疑问，我们去寻找答案。

通过观察源码，找到target的赋值

dq->do_targetq = tq;

接着去寻找tq的赋值，源码如下：

_dispatch_lane_create_with_target(const char *label, dispatch_queue_attr_t dqa,
        dispatch_queue_t tq, bool legacy)
{
    if (!tq) {
        tq = _dispatch_get_root_queue(
            qos == DISPATCH_QOS_UNSPECIFIED ? DISPATCH_QOS_DEFAULT : qos, // 4
            overcommit == _dispatch_queue_attr_overcommit_enabled)->_as_dq; // 0 1
        if (unlikely(!tq)) {
            DISPATCH_CLIENT_CRASH(qos, "Invalid queue attribute");
        }
    }
}
    
_dispatch_get_root_queue(dispatch_qos_t qos, bool overcommit)
{
    if (unlikely(qos < DISPATCH_QOS_MIN || qos > DISPATCH_QOS_MAX)) {
        DISPATCH_CLIENT_CRASH(qos, "Corrupted priority");
    }
    // 4-1= 3
    // 2*3+0/1 = 6/7
    return &_dispatch_root_queues[2 * (qos - 1) + overcommit];
}

最终我们会走到一个初始化好的一个装了很多target_queue的静态数组dispatch_root_queues[]

struct dispatch_queue_global_s _dispatch_root_queues[] = {
#define _DISPATCH_ROOT_QUEUE_IDX(n, flags) \
        ((flags & DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT) ? \
        DISPATCH_ROOT_QUEUE_IDX_##n##_QOS_OVERCOMMIT : \
        DISPATCH_ROOT_QUEUE_IDX_##n##_QOS)
#define _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(n, flags, ...) \
    [_DISPATCH_ROOT_QUEUE_IDX(n, flags)] = { \
        DISPATCH_GLOBAL_OBJECT_HEADER(queue_global), \
        .dq_state = DISPATCH_ROOT_QUEUE_STATE_INIT_VALUE, \
        .do_ctxt = _dispatch_root_queue_ctxt(_DISPATCH_ROOT_QUEUE_IDX(n, flags)), \
        .dq_atomic_flags = DQF_WIDTH(DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL), \
        .dq_priority = flags | ((flags & DISPATCH_PRIORITY_FLAG_FALLBACK) ? \
                _dispatch_priority_make_fallback(DISPATCH_QOS_##n) : \
                _dispatch_priority_make(DISPATCH_QOS_##n, 0)), \
        __VA_ARGS__ \
    }
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(MAINTENANCE, 0,
        .dq_label = "com.apple.root.maintenance-qos",
        .dq_serialnum = 4,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(MAINTENANCE, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.maintenance-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 5,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(BACKGROUND, 0,
        .dq_label = "com.apple.root.background-qos",
        .dq_serialnum = 6,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(BACKGROUND, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.background-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 7,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(UTILITY, 0,
        .dq_label = "com.apple.root.utility-qos",
        .dq_serialnum = 8,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(UTILITY, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.utility-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 9,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(DEFAULT, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_FALLBACK,
        .dq_label = "com.apple.root.default-qos",
        .dq_serialnum = 10,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(DEFAULT,
            DISPATCH_PRIORITY_FLAG_FALLBACK | DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.default-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 11,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(USER_INITIATED, 0,
        .dq_label = "com.apple.root.user-initiated-qos",
        .dq_serialnum = 12,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(USER_INITIATED, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.user-initiated-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 13,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(USER_INTERACTIVE, 0,
        .dq_label = "com.apple.root.user-interactive-qos",
        .dq_serialnum = 14,
    ),
    _DISPATCH_ROOT_QUEUE_ENTRY(USER_INTERACTIVE, DISPATCH_PRIORITY_FLAG_OVERCOMMIT,
        .dq_label = "com.apple.root.user-interactive-qos.overcommit",
        .dq_serialnum = 15,
    ),
};

惊奇发现三：

发现数组里有这段代码
DISPATCH_GLOBAL_OBJECT_HEADER(queue_global)
DQF_WIDTH(DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL)
可以理解为queue_global的width==DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL，查看这个宏
#define DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL (DISPATCH_QUEUE_WIDTH_FULL - 1)
#define DISPATCH_QUEUE_WIDTH_FULL 0x1000ull
是不是感觉特别的熟悉，在惊奇发现二里，我们就找到里自定义并发队列的width=0xffe，这里也刚好验证里全局队列的width=0xfff，那么到底为什么要这样做呢？这个就要问苹果爸爸了。。。（苹果爸爸留了后路吧😅）
同时发现数组dispatch_root_queues[]里的第6个元素就是com.apple.root.default-qos，到这里我们找到里target的赋值

回想上面所说的，在创建串行或者并发队列时，我们是通过开辟内存生成了相应的对象，在后面给对象的target赋值的

    // 开辟内存 - 生成相应的对象 queue
    dispatch_lane_t dq = _dispatch_object_alloc(vtable,
            sizeof(struct dispatch_lane_s));
    
        dq->do_targetq = tq;

再看一下全局队列是如何创建的？

dispatch_get_global_queue(long priority, unsigned long flags)
{
        // 此处省略一系列操作
        dispatch_qos_t qos = _dispatch_qos_from_queue_priority(priority);
    return _dispatch_get_root_queue(qos, flags & DISPATCH_QUEUE_OVERCOMMIT);
}

可以得出结论，global_queue是通过_dispatch_get_root_queue直接获取得到的，并没有对target赋值的过程。

再看一下为什么global的名字是com.apple.root.default-qos，通过上面代码，我们需要进入_dispatch_qos_from_queue_priority()方法。

_dispatch_qos_from_queue_priority(long priority)
{
    switch (priority) {
    case DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND:      return DISPATCH_QOS_BACKGROUND;
    case DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_NON_INTERACTIVE: return DISPATCH_QOS_UTILITY;
    case DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW:             return DISPATCH_QOS_UTILITY;
    case DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT:         return DISPATCH_QOS_DEFAULT;
    case DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH:            return DISPATCH_QOS_USER_INITIATED;
    default: return _dispatch_qos_from_qos_class((qos_class_t)priority);
    }
}

创建global_queue时，两个参数传的都是0，所以走到这个方法里，就需要case 0:，这里有个坑就是DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT为0，并不是第一行的DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND，不相信的小伙伴可以全局搜索一下这几个宏，会发现

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN

然后可以得到返回的值为4

#define DISPATCH_QOS_DEFAULT ((dispatch_qos_t)4)

再一次回到这个方法

_dispatch_get_root_queue(dispatch_qos_t qos, bool overcommit)
{
    if (unlikely(qos < DISPATCH_QOS_MIN || qos > DISPATCH_QOS_MAX)) {
        DISPATCH_CLIENT_CRASH(qos, "Corrupted priority");
    }
    // 4-1= 3
    // 2*3+0/1 = 6/7
    return &_dispatch_root_queues[2 * (qos - 1) + overcommit];
}

惊奇发现四：

传入的第一个参数qos的值为4，第二个参数overcommit = 0 & DISPATCH_QUEUE_OVERCOMMIT
DISPATCH_QUEUE_OVERCOMMIT = 0x2ull，可以得出overcommit=0
通过上面的方法里的计算方式：2 * (qos - 1) + overcommit得出数组下标为6
再一次进入到全局静态数组里可以得出，global的名字是com.apple.root.default-qos的原因。

接着看后面的问题是关于主队列的，看下主队列的创建方式

dispatch_get_main_queue(void)
{
    return DISPATCH_GLOBAL_OBJECT(dispatch_queue_main_t, _dispatch_main_q);
}

分别看一下这两个参数dispatch_queue_main_t、_dispatch_main_q的意义
进入dispatch_queue_main_t

DISPATCH_DECL_SUBCLASS(dispatch_queue_main, dispatch_queue_serial);
#define DISPATCH_DECL_SUBCLASS(name, base) OS_OBJECT_DECL_SUBCLASS(name, base)
#define OS_OBJECT_DECL_SUBCLASS(name, super) \ OS_OBJECT_DECL_IMPL(name, <OS_OBJECT_CLASS(super)>)

通过上面代码的分析DISPATCH_DECL_SUBCLASS(dispatch_queue_main, dispatch_queue_serial);，可以得到dispatch_queue_main是对dispatch_queue_serial重写。

进入_dispatch_main_q

struct dispatch_queue_static_s _dispatch_main_q = {
    DISPATCH_GLOBAL_OBJECT_HEADER(queue_main),
#if !DISPATCH_USE_RESOLVERS
    .do_targetq = _dispatch_get_default_queue(true),
#endif
    .dq_state = DISPATCH_QUEUE_STATE_INIT_VALUE(1) |
            DISPATCH_QUEUE_ROLE_BASE_ANON,
    .dq_label = "com.apple.main-thread",
    .dq_atomic_flags = DQF_THREAD_BOUND | DQF_WIDTH(1),
    .dq_serialnum = 1,
};

惊奇发现五：

通过对上面静态结构体的观察，通过dq_label = "com.apple.main-thread"可以知道为什么queue_main的名字是com.apple.main-thread。
queue_main又为什么是串行队列呢？因为他是对dispatch_queue_serial的重写

到这里我们解决了所有问题，知道了底层是如何创建队列，如何去区分串行和并发的，串行和并发队列的width又为什么是不一样的，以及它们和主队列、全局队列的一系列区别。队列我们暂时就分析到这里。

函数

GCD的函数只有两个，同步dispatch_sync()和异步dispatch_async()

同步`dispatch_sync()`

同步函数，不会开启线程，按顺序执行，需要注意的就是可能会产生死锁。那么回到源码，看源码里是怎么处理这一系列骚操作的。
跟着源码走，最终会走到下面函数里

_dispatch_sync_f_inline(dispatch_queue_t dq, void *ctxt,
        dispatch_function_t func, uintptr_t dc_flags)
{
    // 串行 执行下面
    if (likely(dq->dq_width == 1)) {
        return _dispatch_barrier_sync_f(dq, ctxt, func, dc_flags);
    }
    
    // 此处省略中间过程
    _dispatch_sync_invoke_and_complete(dl, ctxt, func DISPATCH_TRACE_ARG(
            _dispatch_trace_item_sync_push_pop(dq, ctxt, func, dc_flags)));
}

从上面代码可以看到，如果是并发队列的话，可直接调用_dispatch_sync_invoke_and_complete()方法。串行则会走方法_dispatch_barrier_sync_f()。

_dispatch_barrier_sync_f_inline(dispatch_queue_t dq, void *ctxt,
        dispatch_function_t func, uintptr_t dc_flags)
{
    // 获取线程ID -- mach pthread --
    dispatch_tid tid = _dispatch_tid_self();

    if (unlikely(dx_metatype(dq) != _DISPATCH_LANE_TYPE)) {
        DISPATCH_CLIENT_CRASH(0, "Queue type doesn't support dispatch_sync");
    }
    
    // 死锁
    if (unlikely(!_dispatch_queue_try_acquire_barrier_sync(dl, tid))) {
        return _dispatch_sync_f_slow(dl, ctxt, func, DC_FLAG_BARRIER, dl,
                DC_FLAG_BARRIER | dc_flags);
    }
    
    _dispatch_introspection_sync_begin(dl);
    _dispatch_lane_barrier_sync_invoke_and_complete(dl, ctxt, func
            DISPATCH_TRACE_ARG(_dispatch_trace_item_sync_push_pop(
                    dq, ctxt, func, dc_flags | DC_FLAG_BARRIER)));
}

这里面我们着重分析一下死锁的实现。直接到关键函数进行跳转，省略一些无关代码

_dispatch_sync_f_slow(dispatch_queue_class_t top_dqu, void *ctxt,
        dispatch_function_t func, uintptr_t top_dc_flags,
        dispatch_queue_class_t dqu, uintptr_t dc_flags)
{
    // 线程 -- 队列 - 进来 push
    _dispatch_trace_item_push(top_dq, &dsc);
    __DISPATCH_WAIT_FOR_QUEUE__(&dsc, dq);

    _dispatch_introspection_sync_begin(top_dq);
    _dispatch_trace_item_pop(top_dq, &dsc);
    _dispatch_sync_invoke_and_complete_recurse(top_dq, ctxt, func,top_dc_flags
            DISPATCH_TRACE_ARG(&dsc));
}

__DISPATCH_WAIT_FOR_QUEUE__(dispatch_sync_context_t dsc, dispatch_queue_t dq)
{
    uint64_t dq_state = _dispatch_wait_prepare(dq);
    if (unlikely(_dq_state_drain_locked_by(dq_state, dsc->dsc_waiter))) {
        DISPATCH_CLIENT_CRASH((uintptr_t)dq_state,
                "dispatch_sync called on queue "
                "already owned by current thread");
    }
}

_dq_state_drain_locked_by(uint64_t dq_state, dispatch_tid tid)
{
    return _dispatch_lock_is_locked_by((dispatch_lock)dq_state, tid);
}

_dispatch_lock_is_locked_by(dispatch_lock lock_value, dispatch_tid tid)
{
    // ^ 两个相同就会出现 0
    return ((lock_value ^ tid) & DLOCK_OWNER_MASK) == 0;
}

方法_dispatch_lock_is_locked_by()进行判断，将要被调度的和等待的是同一个，那么异或操作之后就是0==0，返回YES，产生死锁。如果没有产生死锁，则执行_dispatch_trace_item_pop()，相当于把任务出栈执行调用。

任务的调度

_dispatch_sync_invoke_and_complete_recurse(dispatch_queue_class_t dq,
        void *ctxt, dispatch_function_t func, uintptr_t dc_flags
        DISPATCH_TRACE_ARG(void *dc))
{
    _dispatch_sync_function_invoke_inline(dq, ctxt, func);
    _dispatch_trace_item_complete(dc);
    _dispatch_sync_complete_recurse(dq._dq, NULL, dc_flags);
}

通过源码传参，上面源码里的func，就是函数的block，接着往方法_dispatch_sync_function_invoke_inline()走

_dispatch_sync_function_invoke_inline(dispatch_queue_class_t dq, void *ctxt,
        dispatch_function_t func)
{
    dispatch_thread_frame_s dtf;
    _dispatch_thread_frame_push(&dtf, dq);
    _dispatch_client_callout(ctxt, func);       // f(ctxt) -- func(ctxt)
    _dispatch_perfmon_workitem_inc();
    _dispatch_thread_frame_pop(&dtf);
}

_dispatch_client_callout(void *ctxt, dispatch_function_t f)
{
    return f(ctxt);
}

通过上面源码可以看到，函数方法的调用。

异步`dispatch_async()`

异步调用这里主要看是如何创建线程

dispatch_async(dispatch_queue_t dq, dispatch_block_t work)
{
    dispatch_continuation_t dc = _dispatch_continuation_alloc();
    uintptr_t dc_flags = DC_FLAG_CONSUME;
    dispatch_qos_t qos;

    qos = _dispatch_continuation_init(dc, dq, work, 0, dc_flags);
    _dispatch_continuation_async(dq, dc, qos, dc->dc_flags);
}

_dispatch_continuation_init()方法主要是把任务块进行初始化

_dispatch_continuation_async(dispatch_queue_class_t dqu,
        dispatch_continuation_t dc, dispatch_qos_t qos, uintptr_t dc_flags)
{
#if DISPATCH_INTROSPECTION
    if (!(dc_flags & DC_FLAG_NO_INTROSPECTION)) {
        _dispatch_trace_item_push(dqu, dc);
    }
#else
    (void)dc_flags;
#endif
    return dx_push(dqu._dq, dc, qos);
}

走到这里，有些懵逼，不知道该何去何从。
全局搜索dx_push

#define dx_push(x, y, z) dx_vtable(x)->dq_push(x, y, z)

然后搜索dq_push()，就会看到对dq_push赋值，主要看queue_global的

DISPATCH_VTABLE_SUBCLASS_INSTANCE(queue_global, lane,
    .do_type        = DISPATCH_QUEUE_GLOBAL_ROOT_TYPE,
    .do_dispose     = _dispatch_object_no_dispose,
    .do_debug       = _dispatch_queue_debug,
    .do_invoke      = _dispatch_object_no_invoke,
    .dq_activate    = _dispatch_queue_no_activate,
    .dq_wakeup      = _dispatch_root_queue_wakeup,
    .dq_push        = _dispatch_root_queue_push,
);

然后根据方法_dispatch_root_queue_push接着走，走到方法_dispatch_root_queue_poke_slow()

_dispatch_root_queue_poke_slow(dispatch_queue_global_t dq, int n, int floor)
{
    if (dx_type(dq) == DISPATCH_QUEUE_GLOBAL_ROOT_TYPE)
#endif
    {
        _dispatch_root_queue_debug("requesting new worker thread for global "
                "queue: %p", dq);
        r = _pthread_workqueue_addthreads(remaining,
                _dispatch_priority_to_pp_prefer_fallback(dq->dq_priority));
        (void)dispatch_assume_zero(r);
        return;
    }
        // 此处省略一系列代码
    do {
        _dispatch_retain(dq); // released in _dispatch_worker_thread
        while ((r = pthread_create(pthr, attr, _dispatch_worker_thread, dq))) {
            if (r != EAGAIN) {
                (void)dispatch_assume_zero(r);
            }
            _dispatch_temporary_resource_shortage();
        }
    } while (--remaining);
}

从上面代码可以看到底层是如何开辟线程的。对于全局队列使用_pthread_workqueue_addthreads()的方法，其他队列则使用pthread_create()方法。

关于GCD底层函数简单的解析就说这么多。如果有什么错误，望大家能够指出，一起学习。

笔记-GCD源码简单解析之队列与函数

队列

惊奇发现一：

惊奇发现二：

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惊奇发现五：

函数

同步`dispatch_sync()`

异步`dispatch_async()`

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