block
1.block的实质
之前说过其实block的本质就是"带有自动变量的匿名函数"。block类型的变量与函数指针类似,仅是将 * 号换成了 ^ 符号.那么block的底层实现又是如何。 这里可以通过 clang命令将block语法转换成底层的c语言。具体的实现: 我们可以打开终端,进入想要转换的block文件目录下,执行"clang -rewrite-objc 文件名"指令。至此就能将原文件转换成.cpp的底层文件了。
void test() {
void(^blk)() = ^(){
printf("is block");
};
blk();
}
以上的代码通过clang 指令后,转换成以下的源码。(这里指摘取出与block语法相关的代码)
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
static struct __test_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
}
__test_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __test_block_impl_0)
};
struct __test_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __test_block_desc_0* Desc;
__test_block_impl_0(void *fp, struct __test_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __test_block_func_0(struct __test_block_impl_0 *__cself) {
printf("is block");
}
void test() {
void(*blk)() = ((void (*)())&__test_block_impl_0((void *)__test_block_func_0, &__test_block_desc_0_DATA));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
首先,看到原来的test 函数转换成了
//源代码
void test() {
//将block函数赋值给变量blk
void(^blk)() = ^(){
printf("is block");
};
//执行block
blk();
}
<===>
//转换后的代码
void test() {
//将block函数赋值给变量blk
void(*blk)() = ((void (*)())&__test_block_impl_0((void *)__test_block_func_0, &__test_block_desc_0_DATA));
//执行block
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
<===>
//为了更好的滤清代码,去掉类型的强转
//去除强转后的代码
void test() {
//将block函数赋值给变量blk
*blk = & __test_block_impl_0(*__test_block_func_0, &__test_block_desc_0_DATA);
//执行block
blk->FuncPtr(blk);
}
先看 将block函数赋值给变量blk 这段代码,它的实质是将 " _ test_block_impl_0类型的实例的指针”赋值给了 “ test_block_impl_0指针类型的变量blk”。 而 _ _test_block_impl_0 是一个结构体。
__test_block_impl_0结构体
为什么这个结构体的名称叫 __test_block_impl_0，它的命名规则是 “ _ _ _block所在的函数的名字block_impl第几个block ”。
void test1() {
void(^blk)() = ^(){
printf("is block");
};
blk();
void(^blk2)() = ^(){
printf("is block2");
};
blk2();
}
则结构体为
__test1_block_impl_0
__test1_block_impl_1
接下来看看 __test_block_impl_0结构体具体的构造
struct __test_block_impl_0 {
struct __block_impl impl; //成员变量 impl
struct __test_block_desc_0* Desc; // 成员变量 Desc
//结构体的构造方法
__test_block_impl_0(void *fp, struct __test_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
它由2个成员变量和一个构造函数组成. 第一个成员变量impl是一个 __block_impl类型的结构体
struct __block_impl {
void *isa; // isa 指针
int Flags; //标记 Flags
int Reserved;
void *FuncPtr; //函数指针 FuncPtr
};
第二个成员变量desc 是一个指向 " _ _test_block_desc_0" 结构体的指针。并且定义了一个名为__test_block_desc_0_DATA 的变量（初始化block时用到）。
static struct __test_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size; //block大小
}
__test_block_desc_0_DATA = {
0,
sizeof(struct __test_block_impl_0) // __test_block_impl_0大小
};
再来看下源代码中初始化结构体的函数,将参数带入到结构体构造函数后
& __test_block_impl_0(*__test_block_func_0, &__test_block_desc_0_DATA);
<===>
__test_block_impl_0(*__test_block_func_0, &__test_block_desc_0_DATA, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = __test_block_func_0;
Desc = __test_block_desc_0_DATA;
}
这里还需要解释一个 _test_block_func_0 的变量,它的本质是一个普通的函数,命名规则 " _ _block所在的函数名block_func第几个block"。其实它就是原block的执行部分。
static void __test_block_func_0(struct __test_block_impl_0 *__cself) {
printf("is block");
}
<===>
相当于原block函数的执行部分
^(){
printf("is block");
};
参数 _ _cself 是block本事,相当于 oc 函数中的self。(在改block中还没有用到__cself)
block的调用
最后就是执行block,通过上面的分析我们其实就知道了block的调用就是通过函数指针执行block函数。并将block本事作为参数传入。
blk->FuncPtr(blk);
<===>
blk.impl.FuncPtr = tempFuncptr;
*tempFuncptr = &__test_block_func_0;
__test_block_func_0(blk);
2.引用外部变量的实质
当block引用了外部变量的时候，它与没有引用外部变量的时候，通过clang转换的源码来看是有不同的。例如，下面的这段引用了外部变量的block
void testBlock2() {
int a = 10;
int b = 20;
void(^blk)() = ^(){
printf("a = %d",a);
};
blk();
}
通过 clang指令，它将转换成了如下的代码
<=== 以下代码与未使用外部变量有区别 ===>
void testBlock2()
int a = 10;
int b = 20;
void(*blk)() = ((void (*)())&__testBlock2_block_impl_0((void *)__testBlock2_block_func_0, &__testBlock2_block_desc_0_DATA, a));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
}
struct __testBlock2_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __testBlock2_block_desc_0* Desc;
int a;
__testBlock2_block_impl_0(void *fp, struct __testBlock2_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __testBlock2_block_func_0(struct __testBlock2_block_impl_0 *__cself) {
int a = __cself->a; // bound by copy
printf("a = %d",a);
}
<=== 以下代码与未使用外部变量相同 ===>
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
static struct __testBlock2_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __testBlock2_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __testBlock2_block_impl_0)};
来对比一下与未使用外部变量时区别的部分，首先是__testBlock2_block_impl_0这个结构体，它多出了一个与引用的外部变量相同类型的成员变量。（这里只添加了block内部使用了的外部变量a这一个成员变量，外部变量b没有使用，所以没有添加到结构体中）：
struct __testBlock2_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __testBlock2_block_desc_0* Desc;
int a; //引用的外部变量 追加成了 __testBlock2_block_impl_0 结构体的成员变量
};
再来看一下__testBlock2_block_impl_0实例初始化的方法：
__testBlock2_block_impl_0(void *fp, struct __testBlock2_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
这个初始化方法与未使用外部变量时的区别是多了一个参数a，而: a(_a)这个语法是c++中结构体中给const类型的变量初始化的意思。即将参数_a赋值给结构体的变量a。
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