block
一 : block要点分析
[ block是个闭包 ]
block他的本质就是闭包功能在iOS上的实现。而闭包功能在其他很多语言中都有实现，比如JAVA中接口的匿名实现。
[ block是可以解耦的 ]
用闭包可以解决那些执行逻辑和上下文环境解耦的场景。
[ block是一种策略模式 ]
如果从设计模式的角度来考虑的话闭包就是一种策略模式(Strategy)的实现。
[ block是由函数和C/C++结构体转化而来 ]
在准备了解block之前,需要了解一下C/C++结构体,因为分析block原理的时候,都会使用命令来将test.m转成C++文件test.cpp.
而分析test.cpp里面实现就是结构体.
clang -rewrite-objc test.m
[ block里修改基本类型 ]
对于基本类型a的副本来说就是完全的内存拷贝，因此在block代码块内更新这些数据是不会影响到外面，同时外面的更新也不会影响到里面了。
[ block里修改对象类型 ]
对于对象类型的strongStr和weakStr而言这个副本只是指针的拷贝而不是所指对象的拷贝，因此在block代码块内能够读取最新的属性和设置新的属性值。
[ block里修改__block修饰类型 ]
对于__block类型的对象来说，你会发现他也是指针的拷贝，所以也不会产生多份内存副本，同时可以看出对__block类型数据的读取和设置我们都是间接来完成的，因此这里代码块内更新数据能影响外面，同时外面的更新也能影响里面。
[ block里ARC环境下导致循环引用问题 ]
进一步，我们考虑截获的自动变量是Objective-C的对象的情况。在开启ARC的情况下，将会强引用这个对象一次。这也保证了原对象不被销毁，但与此同时，也会导致循环引用问题。
需要注意的是，在未开启ARC的情况下，如果变量附有__block修饰符，(MRC中)将不会被retain，因此反而可以避免循环引用的问题。
二 : block代码分析
[ block内常用几种方法 ]
在下面的代码片段中，我们分别定义了：
1.不带修饰符的基本类型变量a
2.带__block修饰符的block变量b和blockStr
3.默认带__strong修饰符的变量strongStr
4.带__weak修饰符的变量weakStr
//文件test.m
#import void test()
{
//下面分别定义各种类型的变量
int a = 10; //普通变量
__block int b = 20; //带__block修饰符的block普通变量
NSString *str = @"123";
__block NSString *blockStr = str; //带__block修饰符的block OC变量
NSString *strongStr = @"456"; //默认是__strong修饰的OC变量
__weak NSString *weakStr = @"789"; //带__weak修饰的OC变量
//定义一个block块并带一个参数
void (^testBlock)(int) = ^(int c){
int d = a + b + c;
NSLog(@"d=%d, strongStr=%@, blockStr=%@, weakStr=%@", d, strongStr, blockStr, weakStr);
};
a = 20; //修改值不会影响testBlock内的计算结果
b = 40; //修改值会影响testBlock内的计算结果。
testBlock(30); //执行block代码。
}
在命令窗口执行下面命令,然后打开文件中test.cpp
cd 路径
clang -rewrite-objc test.m
[ __block int b修饰转化成Block_b 对象]
先看函数test内的实现部分，我们发现所有带 __block修饰符的变量的定义由：
__block int b = 20;
__block NSString *blockStr = @"123";
变为了：
Block_b b = {nil, &b, 0, sizeof(struct Block_b), 20};
Block_blockStr blockStr = {nil, &blockStr, 33554432, sizeof(Block_blockStr), @"123"};
也就是说所有定义为__block类型的变量，在编译时都会变为一个个block对象变量。在编译时系统会为每个带__block修饰的变量生成一个和OC类内存结构兼容的结构体：
// 每个block变量都会生成一个和OC类内存结构兼容的结构体。下面是_block int b 的结构体定义：
struct Block_b {
void *isa;
Block_b *forwarding; //指向真正的block对象变量。
int flags;
int size; //结构体的size。
int b; //保存代码中定义的变量。
};
//每个block变量都会生成一个和OC类内存结构兼容的结构体。下面是 __block NString *blockStr 的结构体定义：
struct Block_blockStr {
void *isa;
Block_blockStr *forwarding; //指向真正的block对象变量。
int flags;
int size;
NSString * blockStr; //保存代码中定义的变量。
};
当定义__block修饰的变量时，系统会把他转化为一个OC对象。 定义为__block类型的变量是不会在block代码块内产生副本的，而是保持唯一性。每个block对象变量的isa都固定设置为nil； 而forwarding则是指向真正操作的block对象变量
[ block会生成2个结构体:Block_testBlock 和 Block_testBlock_Desc]
可以看出我们定义的block代码块都会生成2个结构体：
//每个block块都会生成一个和OC类兼容的结构体。
struct Block_testBlock {
....省略...
}
//每个block块的描述信息结构体，主要是保存block的尺寸，以及block中函数的参数信息。
struct Block_testBlock_Desc {
unsigned long reserved;
unsigned long size; //块的尺寸
void *rest[1]; //块的参数签名信息
}_testBlock_desc_DATA = {0, sizeof(Block_testBlock), "v12@?0i8"};
-
Block_testBlock
用来保存block的信息以及block内部要用到的所有数据。所有block对象结构体的前5个数据成员都是一致的，也就是和OC类的内存结构是兼容的。其中的isa用来保存block的类信息，这里面的类信息会根据block所处的位置的不同而不同。而后面的5个数据成员就是在block代码块内使用外部对象的副本。正是因为每个block对象在编译时保存了代码块内使用代码块外的对象的副本，所以我们才能在后续代码执行时能够访问到这些信息。 -
Block_testBlock_Desc
用来描述这个block的size以及block方法的参数的签名信息。
[ 最后:block编译时,实际就会建立一个block对象 ]
最后我们再来考察block代码的全局函数的实现：
//这部分是block代码函数体的定义部分，可以看见函数默认增加一个隐藏的__cself参数。
static void testBlockfn(Block_testBlock *__cself, int c) {
//还原函数体内引用外面的变量。
Block_b *b = __cself->b;
Block_blockStr *blockStr = __cself->blockStr;
int a = __cself->a;
NSString *__strong strongStr = __cself->strongStr;
NSString *__weak weakStr = __cself->weakStr;
//int d = a + b + c;
int d = a + (b->forwarding->b) + c;
//NSLog(@"d=%d, strongStr=%@, blockStr=%@, weakStr=%@", d, strongStr, blockStr, weakStr);
NSLog(@"d=%d, strongStr=%@, blockStr=%@, weakStr=%@", d, strongStr, blockStr->forwarding->blockStr, weakStr);
}
上面的代码片段中，可以看出block块全局函数除了定义的int类型参数外，还增加了一个隐藏的参数__cself用来指向block对象。然后在函数体的开始位置把使用的外部数据的副本还原到函数的栈内。这也是为什么我们能在block代码块内用到外面的数据的原因了。
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