Block探究

作者: Maji1 | 来源:发表于2020-11-05 15:00 被阅读0次

block的实质是什么？

一共有几种block？

都是什么情况下生成的？

block的实质是什么？

block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针
block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
block是封装函数及其上下文的OC对象

如何查看block源码：

打开终端，在main.m所在目录下键入clang -rewrite-objc main.m即可在当前目录下生成一个main.cpp文件;
当引用了OC中的Foundation或者UIKit框架时，通过 clang -rewrite-objc 指定文件名命令将指定文件转换成C++代码会报错;
可通过 clang -x objective-c -rewrite-objc -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator.sdk 指定文件名

先写一段简单的block代码：

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int num = 10;
        void(^block)(int ,int) = ^(int a, int b){
            NSLog(@"a = %d,b = %d",a,b);
            NSLog(@"num = %d",num);
        };
        block(1,2);
    }
    return 0;
}

转化为c++源码：

int main(int argc, char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
        int num = 10;
        void(*block)(int ,int) = ((void (*)(int, int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, num));
        ((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block, 1, 2);
    }
    return 0;
}

对比两段代码，发现定义`block`的源码：

void(*block)(int ,int) = ((void (*)(int, int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, num));

调用__main_block_impl_0函数，并且将函数地址赋值给block。
传了三个参数(void *)__main_block_func_0、&__main_block_desc_0_DATA、num。

__main_block_impl_0结构体：

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int num;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _num, int flags=0) : num(_num) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

__main_block_impl_0结构体内有一个同名构造函数__main_block_impl_0，构造函数中带有四个参数。
参数1*fp：对应定义时传过来的(void *)__main_block_func_0函数地址，由__block_impl impl的属性FuncPtr接受。
注意⚠️：该参数记录的是block内代码块的地址。
参数2desc：对应定义时传过来的&__main_block_desc_0_DATA地址，由__main_block_desc_0* Desc接受。
注意⚠️：该参数记录着block对象占用内存的大小。
参数3_num : 对应定义时传过来的num。
参数4flags：默认值0.

定义时将__main_block_impl_0结构体的地址赋值给了block

参数1：`(void *)__main_block_func_0`

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int a, int b) {
  int num = __cself->num; // bound by copy
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_1c8b6c_mi_0,a,b);
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_1c8b6c_mi_1,num);
}

该函数中首先取出了num的值。然后就是两个NSLog，就是我们block代码块中的打印。所以我们断定，block代码块中写下的代码被封装成了__main_block_func_0函数。函数地址由__main_block_impl_0结构体中的 __block_impl的属性FuncPtr保存。

参数2：`&__main_block_desc_0_DATA`

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

参数1 reserved：值默认为0。
参数2 Block_size：默认值为sizeof(struct __main_block_impl_0)，也就是 __main_block_impl_0结构体占用空间的大小。

参数3：`_num`

我们定义的局部变量。因为在block块内用到了变量num，所以block在声明的时候会将num作为参数传入，捕获参数num。
如果在block块内没有使用到num，就不会作为参数传入。

注意⚠️：这里就是为什么在定义block之后修改局部变量的值，再调用block，修改的值无法生效的原因。
定义block时已经将局部变量的值传入__main_block_impl_0结构体中，调用block时直接从__main_block_impl_0结构体中将值取出来。

`__block_impl`结构体

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

isa指针：存储着&_NSConcreteStackBlock地址（理解为类对象地址）。block就是_NSConcreteStackBlock类型的。
FuncPtr 函数地址：存储着__main_block_func_0函数的地址。也就是block内代码块的地址。

该结构体内含有isa指针，因此可以证明block本质上就是一个OC对象。

调用`block(1,2);`的源码：

 ((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block, 1, 2);

直接将block转化为__block_impl类型，取出__main_block_func_0函数的地址FuncPtr（也就是block内代码块的地址）。
将block本身和值1、2传过去。

注意⚠️：block是__main_block_impl_0类型的结构体，怎么可以直接强转为__block_impl类型？

因为__block_impl是__main_block_impl_0结构体的第一个成员，相当于将__block_impl结构体的成员直接拿出来放在__main_block_impl_0中，那么也就说明__block_impl的内存地址就是__main_block_impl_0结构体的内存地址开头。所以可以转化成功。

`block`捕获变量

我们修改下代码：

int globalNum = 30;

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int num = 10;
        static int staticNum = 20;
        void(^block)(int ,int) = ^(int a, int b){
            NSLog(@"a = %d,b = %d",a,b);
            NSLog(@"num = %d, count = %d, globalCount = %d",num, staticNum, globalNum);
        };
        num = 5;
        staticNum = 15;
        block(1,2);
    }
    return 0;
}

再看下源码：

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int num;
  int *staticNum;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _num, int *_staticNum, int flags=0) : num(_num), staticNum(_staticNum) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int a, int b) {
  int num = __cself->num; // bound by copy
  int *staticNum = __cself->staticNum; // bound by copy

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_c17f7e_mi_0,a,b);
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_c17f7e_mi_1,num, (*staticNum), globalNum);
        }

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main(int argc, char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
        int num = 10;
        static int staticNum = 20;
        void(*block)(int ,int) = ((void (*)(int, int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, num, &staticNum));
        num = 5;
        staticNum = 15;
        ((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block, 1, 2);
    }
    return 0;
}

可以看出，num是值传递，staticNum是指针传递& staticNum， globalNum没有传递，而是直接访问。

1、局部变量-自动变量（auto变量）

局部变量前面自动添加auto关键字，auto只存在于局部变量中，离开作用域就销毁。

上述代码中已经验证，自动变量会捕获到block内部，block内部会专门新增加一个参数来存储变量的值。访问方式为 值传递。

2、局部变量-静态变量（static变量）

static修饰的变量同样会被block捕获，访问方式为 指针传递。

局部变量可能会销毁，调用block时如果该变量被销毁了，就不能访问该变量的地址，所以只能传递值。静态变量不会被销毁，所以可以传地址，传地址不回增加内存的消耗。
所以，在block调用之前修改地址中保存的值，block中的地址是不会变的。所以值会随之改变。

3、全局变量
不会被block捕获，不用传递，直接访问。

`block`内使用`self`

OC代码：

@implementation CQTest

- (void)testDemo1 {
    void(^block)(void) = ^{
        NSLog(@"%@",self);
    };
    block();
}
+ (void)testDemo2 {
    
}
@end

C++代码：

struct __CQTest__testDemo1_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __CQTest__testDemo1_block_desc_0* Desc;
  CQTest *self;
  __CQTest__testDemo1_block_impl_0(void *fp, struct __CQTest__testDemo1_block_desc_0 *desc, CQTest *_self, int flags=0) : self(_self) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
......
static void _I_CQTest_testDemo1(CQTest * self, SEL _cmd) {
    void(*block)(void) = ((void (*)())&__CQTest__testDemo1_block_impl_0((void *)__CQTest__testDemo1_block_func_0, &__CQTest__testDemo1_block_desc_0_DATA, self, 570425344));
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}

static void _C_CQTest_testDemo2(Class self, SEL _cmd) {

}

block内调用self，CQTest *self;被捕获。
对象方法 testDemo1 和类方法 testDemo2 都传递了 self 和方法选择器 _cmd。

对象方法 和 类方法 都会默认将self作为参数传递给方法内部，所以 self 是 局部变量。前面已经验证 局部变量 才会被 block 捕获。

`block`内使用成员变量和实例属性的区别

OC代码：

- (void)testDemo1 {
    void(^block)(void) = ^{
        NSLog(@"self.num = %@",self.num);
        NSLog(@"_num = %@",self->_num);
    };
    block();
}

C++代码：

struct __CQTest__testDemo1_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __CQTest__testDemo1_block_desc_0* Desc;
  CQTest *self;
  __CQTest__testDemo1_block_impl_0(void *fp, struct __CQTest__testDemo1_block_desc_0 *desc, CQTest *_self, int flags=0) : self(_self) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __CQTest__testDemo1_block_func_0(struct __CQTest__testDemo1_block_impl_0 *__cself) {
  CQTest *self = __cself->self; // bound by copy

        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_CQTest_4b6f9e_mi_0,((NSString *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("num")));
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_CQTest_4b6f9e_mi_1,(*(NSString * _Nonnull *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_CQTest$_num)));
    }

只捕获了CQTest *self;。
self.num：调用了get方法，通过方法选择器获取属性的值。
_num：直接通过地址获取值。

一共有几种`block`？每种类型都是什么情况下生成的？

打印看下block的类型：

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        void(^block)(int ,int) = ^(int a, int b){
        };
        NSLog(@"\n %@ \n %@ \n %@ \n %@ \n",
              [block class],
              [[block class] superclass],
              [[[block class] superclass] superclass],
              [[[[block class] superclass] superclass] superclass]);
    }
    return 0;
}

输出日志：

 __NSGlobalBlock__ 
 __NSGlobalBlock 
 NSBlock 
 NSObject

这里打印的是__NSGlobalBlock类型，继承之NSBlock，但是最终还是继承之NSObject，再次证明block是OC对象。

前面的代码中我们看到impl.isa 指向的都是 _NSConcreteStackBlock 类对象地址。其实block的类型共三种：

_NSConcreteGlobalBlock 全局静态。
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中。
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中。

都是什么情况下生成的？

看段代码：

void (^block1)(void) = ^{
  NSLog(@"block1");
};
int a = 10;
void (^block2)(void) = ^{
   NSLog(@"block2-%d",a);
};
NSLog(@"\n block1:%@ \n block2:%@ \n block3:%@ \n",
  [block1 class],
  [block2 class],
  [^{
    NSLog(@"block3-%d",a);
} class]);

block1：内部没有调用外部变量。
block2：内部调用外部变量。
block3：内部调用外部变量，直接调用的block的class。

看下书输出日志：

 block1:__NSGlobalBlock__ 
 block2:__NSMallocBlock__ 
 block3:__NSStackBlock__

`block`在内存中六大区域的位置

类型	描述	对应`block`类型
栈	存储局部变量，当其作用域执行完毕之后，就会被系统立即收回	NSStackBlock
堆	存储OC对象，手动申请的字节空间，需要手动释放	NSMallocBlock
BSS段	未初始化的全局变量和静态变量，一旦初始化就会从BSS段中回收掉，转存到数据段中
数据段	存储已经初始化的全局变量和静态变量，以及常量数据，直到结束程序时才会被立即收回	NSGlobalBlock
常量区	存放常量字符串，程序结束后由系统释放
代码段	存放函数的二进制代码，内存区域较小，直到结束程序时才会被立即收回

__NSGlobalBlock__：存放在数据段，直到程序结束才会被回收，不过我们很少使用。
__NSStackBlock__：存放在栈区，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。很少使用。
__NSMallocBlock__：存放在堆区，最常使用，存放在堆中需要我们自己进行内存管理。

__NSMallocBlock__调用了copy之后不会改变类型。
__NSStackBlock__调用了copy之后就会变成__NSMallocBlock__类型。
__NSMallocBlock__调用了copy之后引用计数会增加。

所以，在 MRC 环境下开发时，经常需要使用copy 将 block拷贝到堆中。即使栈上的block被销毁，堆上的block也不会被销毁，需要我们自己调用release操作来销毁。
而在ARC环境下系统会自动copy，block不会被销毁。

我们在ARC环境下定义全局的block属性时经常使用copy关键字，这是沿用了 MRC 环境下的书写风格，其实在ARC环境下使用copy和strong关键字是一样的。

`ARC`中在什么情况下系统会自动将`block`进行一次`copy`操作？

1. block作为函数的返回值时。
1. block被强指针引用时。
1. block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时。

[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {  }]

1. block作为GCD API的方法参数时。

dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue,
        dispatch_block_t block);

`block`如何捕获 `OC` 对象?

前面我们捕获的除了self都是基本数据类型，下面研究下捕获OC对象的方式。

ARC环境下代码：

typedef void(^Block)(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Block block;
        {
            CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
            test.num = @"123";
            block = ^{
                NSLog(@"%@", test.num);
            };
            NSLog(@"%@", [block class]);//输出__NSMallocBlock__
        }//test不会被释放
    }//test被释放
    return 0;
}

这里的block类型是__NSMallocBlock__，存在堆区。

C++代码

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  CQTest *test;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, CQTest *_test, int flags=0) : test(_test) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

CQTest *test;看到了这句代码，说明强引用了 test。

在ARC下，test在使用后并不会被立即释放。因为block代码块内了强引用test，系统会对block自动copy，block存到堆区。

上述代码如果在MRC下test就会被提前释放。因为这时的block存在栈区，不会强引用test。

__weak弱引用test:

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Block block;
        {
            CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
            test.num = @"123";
            __weak CQTest *weakTest = test;
            block = ^{
                NSLog(@"%@", weakTest.num);
            };
            NSLog(@"%@", [block class]);
        }//test会被释放
    }
    return 0;
}

__weak修饰变量，需要告知编译器使用ARC环境及版本号否则会报错，添加说明-fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

C++代码：

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  CQTest *__weak weakTest;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, CQTest *__weak _weakTest, int flags=0) : weakTest(_weakTest) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  CQTest *__weak weakTest = __cself->weakTest; // bound by copy

                NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_415682_mi_1, ((NSString *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)weakTest, sel_registerName("num")));
}

CQTest *__weak weakTest;看到weakTest为弱引用。
test在作用域结束后被销毁。

再继续往下看C++代码：

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->weakTest, (void*)src->weakTest, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->weakTest, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

我们发现多了两个函数
1、__main_block_copy_0 ：内部调用了_Block_object_assign函数，并且传递了原weakTest地址和目标weakTest地址。
2、 __main_block_dispose_0：内部带哦用了_Block_object_dispose函数，传递了原weakTest地址。
看到copy 和 dispose 中传递的都是block结构体本身 __main_block_impl_0。

`_Block_object_assign`调用时机及作用：

当block进行copy操作的时候会自动调用__main_block_desc_0内部的__main_block_copy_0函数，__main_block_copy_0函数内部再调用_Block_object_assign函数。

_Block_object_assign函数会自动根据__main_block_impl_0结构体内部对象的指针类型，对对象产生 强引用 还是 弱引用。
可以理解为_Block_object_assign函数内部会对对象test进行引用计数器的操作，如果__main_block_impl_0结构体内test指针是__strong类型，则为强引用，引用计数+1，如果指针是__weak类型，则为弱引用，引用计数不变。

`_Block_object_dispose`调用时机及作用：

当block从堆中移除时就会自动调用__main_block_desc_0中的__main_block_dispose_0函数，__main_block_dispose_0函数内部会调用_Block_object_dispose函数。

_Block_object_dispose会对对象做释放操作，类似于release，也就是断开对对象的引用，而对象是否被释放还是取决于对象自己的引用计数。

总结：

1、block捕获的变量为对象时，__main_block_desc_0结构体中会出现像个参数copy 和 dispose。block希望对捕获的对象进行内存管理。
2、block捕获的对象为auto时，如果block存储在栈区（此种情况为MRC下），不会对捕获的对象强引用。
3、一旦 block 被拷贝到堆上，copy函数会调用_Block_object_assign函数，根据捕获对象的指针类型（__strong，__weak，unsafe_unretained）进行 强引用 或者 弱引用。
4、一旦 block 从堆中移除，dispose函数会调用_Block_object_dispose函数，自动释放引用的auto变量。

`__block`的作用

__block用于解决block内部不能修改auto变量值的问题，__block不能修饰静态变量（static）和全局变量。

OC代码：

 __block int num = 5;
        Block  block = ^{
            num = 6;
            NSLog(@"%d", num);
};

C++代码：


int main(int argc, char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
        __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_num_0 num = {(void*)0,(__Block_byref_num_0 *)&num, 0, sizeof(__Block_byref_num_0), 5};
        Block block = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_num_0 *)&num, 570425344));
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_dfce68_mi_1, ((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)block, sel_registerName("class")));

    }
    return 0;
}

struct __Block_byref_num_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_num_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int num;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_num_0 *num; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_num_0 *_num, int flags=0) : num(_num->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

自动生成了__Block_byref_num_0类型的结构体。
1、__isa：__Block_byref_num_0本质上也是一个对象。
2、__forwarding：也是__Block_byref_num_0类型，存储的结构体自己的内存地址。
3、__size：__Block_byref_num_0所占用的内存空间。
4、num：真正存储的变量地方。
__main_block_impl_0结构体中并没有直接存储整型num，而是储着__Block_byref_num_0类型的结构体num。

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_num_0 *num = __cself->num; // bound by ref

            (num->__forwarding->num) = 6;
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_hx_3p3kcn8d1dqf0225mh9pb2vr0000gn_T_main_25b6a2_mi_0, (num->__forwarding->num));
}

num->__forwarding->num：通过结构体num(__Block_byref_num_0类型)拿到自身的地址__forwarding（为了方便内存管理），再拿到我们在block外面定义的变量num。

__block将变量包装成一个结构体对象，然后再把变量存储在结构体里面。block内部存储对象指针，所以可以通过指针找到内存地址修改变量的值。

__block修饰对象：

__block  CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
Block  block = ^{
    NSLog(@"%@", test.num);
};
block();

C++代码：

struct __Block_byref_test_0 {// 48 共占用内存空间
  void *__isa; // 8 内存空间
__Block_byref_test_0 *__forwarding; // 8 内存空间
 int __flags; // 4 内存空间
 int __size; // 4 内存空间
 void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*); // 8 内存空间
 void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*); // 8 内存空间
 CQTest *test; // 8 内存空间
};

__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_test_0 test = {(void*)0,(__Block_byref_test_0 *)&test, 33554432, sizeof(__Block_byref_test_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, ((CQTest *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((CQTest *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("CQTest"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"))};
        Block block = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_test_0 *)&test, 570425344));
        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);

static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) {
 _Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131);
}
static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void *src) {
 _Block_object_dispose(*(void * *) ((char*)src + 40), 131);
}

1、同样生成了一个结构体。并且结构体内部存储了对象test。
2、多了两个函数__Block_byref_id_object_copy_131 和 __Block_byref_id_object_dispose_131
3、__Block_byref_test_0占用的内存空间为48。src加40恰好指向的就为test指针。
4、_Block_object_assign函数传入的是test地址

`block` 和 `weak`同时修饰对象：

OC代码：

CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
__block __weak CQTest *weakTest = test;
Block  block = ^{
    NSLog(@"%@", weakTest.num);
};
block();

C++代码：

struct __Block_byref_weakTest_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_weakTest_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
 void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
 CQTest *__weak weakTest;
};

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_weakTest_0 *weakTest; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_weakTest_0 *_weakTest, int flags=0) : weakTest(_weakTest->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

系统自动生成的结构体__Block_byref_weakTest_0依然是强引用。
结构体__Block_byref_weakTest_0对内部的weakTest为弱引用。

但是在mrc环境下，尽管调用copy操作，__block结构体不会对test产生强引用，依然是弱引用。

__block修饰的变量内存管理：

1、当block内存在栈上时，并不会对__block变量产生内存管理。
当blcok被copy到堆上时会调用block内部的copy函数，copy函数内部会调用_Block_object_assign函数，_Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用（相当于retain）。

2、当block被copy到堆上时，block内部引用的__block变量也会被复制到堆上，并且持有变量，如果block复制到堆上的同时，__block变量已经存在堆上了，则不会复制。
而此时栈中的__Block_byref_test_0结构体中的__forwarding指针指向的就是堆中的__Block_byref_test_0结构体，堆中__Block_byref_test_0结构体内的__forwarding指针依然指向自己。

3、当block从堆中移除的时，就会调用__main_block_dispose_0函数，__main_block_dispose_0函数内部会调用_Block_object_dispose函数，会自动释放引用的__block变量。

4、一旦使用__block修饰的变量，__main_block_impl_0结构体内一律使用强指针引用生成的结构体。
对结构体内部变量的引用取决于我们在外部定义变量时的指针类型。

`block`循环引用问题

`ARC`环境下：

CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
test.block = ^{
    NSLog(@"%@", test.num);
};

test和block之间相互强引用，都不会被释放，内存泄漏。

解决方式：
1、使用__weak 、__unsafe_unretained修饰符可以解决循环引用的问题。

__weak不会产生强引用，指向的对象销毁时，会自动将指针置为nil。因此一般通过__weak来解决问题。
__unsafe_unretained不会产生前引用，不安全，指向的对象销毁时，指针存储的地址值不变。

2、__block修饰符也可以解决循环引用的问题。

 __block CQTest *test = [[CQTest alloc] init];
test.block = ^{
    NSLog(@"%@", test.num);
    test = nil;
};
test.block();

__block修饰变量会自动生成一个结构体__Block_byref_test_0。
test->block->__Block_byref_test_0->test三个对象形成了循环强引用。
test.block();调用后test被设置为nil，__Block_byref_test_0也就断开了对test的强引用，循环引用被断开，都可以被正常释放了。

__block解决循环引用的条件：1、必须执行block()。 2、block代码块内必须将test设置为nil

`MRC`环境下：

1、可通过__unsafe_unretained来解决问题，但是使用的问题跟ARC下相同。__weak在MRC下不能用。
2、使用__block来解决。在MRC下block即使手动调用了copy，自动生成的结构体对test依然是弱引用。所以可以解决循环引用的问题。

`strong` 和 `weak`

 __weak typeof(self) weakSelf = self;
test.block = ^{
  __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
  NSLog(@"%@", strongSelf.num);
};

在block内部重新使用__strong修饰self变量是为了在block内部有一个强指针指向weakSelf避免在block调用的时候weakSelf已经被销毁。

Block探究

block的实质是什么？

对比两段代码，发现定义`block`的源码：

参数1：`(void *)__main_block_func_0`

参数2：`&__main_block_desc_0_DATA`

参数3：`_num`

`__block_impl`结构体

调用`block(1,2);`的源码：

`block`捕获变量

`block`内使用`self`

`block`内使用成员变量和实例属性的区别

一共有几种`block`？每种类型都是什么情况下生成的？

都是什么情况下生成的？

`block`在内存中六大区域的位置

`ARC`中在什么情况下系统会自动将`block`进行一次`copy`操作？

`block`如何捕获 `OC` 对象?

`_Block_object_assign`调用时机及作用：

`_Block_object_dispose`调用时机及作用：

总结：

`__block`的作用

__block修饰对象：

`block` 和 `weak`同时修饰对象：

`block`循环引用问题

`ARC`环境下：

`MRC`环境下：

`strong` 和 `weak`

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调用block(1,2);的源码：

block捕获变量

block内使用self

block内使用 成员变量 和 实例属性 的区别

一共有几种block？每种类型都是什么情况下生成的？

都是什么情况下生成的？

block在内存中六大区域的位置

ARC中在什么情况下系统会自动将block进行一次copy操作？

block如何捕获 OC 对象?

_Block_object_assign调用时机及作用：

_Block_object_dispose调用时机及作用：

总结：

__block的作用

__block修饰对象：

__block 和 __weak同时修饰对象：

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