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参考
获取 C++源码
在 main.m 中, 用 OC 实现一个简单的 block
#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
void (^myBlock)(void) = ^() {
NSLog(@"hello block");
};
myBlock();
}
return 0;
}
分析 C++ 源码
相关结构体 / 函数: ★★
__block_impl
定义在 main.cpp 最上面, block 公用结构体, 所有 block 都使用该结构体;
是结构体 __main_block_impl_0 的第1个成员, 也是其核心成员, 封装了 block 的实现;
// block的父类结构体
struct __block_impl {
void *isa; // 指向block的具体类型 // 有isa指针, 就是属于对象范畴
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr; // 函数指针 FunctionPointer, 指向block的实现 __funcName_block_func_0
};
__main_block_impl_0
block变量的实际类型;
该结构体命名规律:
对于局部block:
__funcName_block_impl_0; 其中,funcName是block所在函数的name;_0表示是该函数里第0个block。对于全局block:
__blockName_block_impl_0
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl; // 封装了函数实现的结构体
struct __main_block_desc_0 *Desc; // 里面有内存管理函数, Block_size表示block的大小
// 该结构体的构造函数
// 这就是<定义block>时, 调用的初始化方法, 这个结构体的地址最后赋值给了myBlock, 即定义block, 所以说block的本质是结构体
// *fp 函数实现的函数指针; 调用时入参需要传入一个地址, 即 (void *)__main_block_func_0
// *desc 占用大小的描述指针; 调用时入参需要传入一个地址, 即 &__main_block_desc_0_DATA
// flags 默认是0
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; // 注意不是Global, 见下面分析
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp; // 见下面分析
Desc = desc;
}
};
关于 impl.isa ★★
用clang命令转换, 未捕获变量的局部block, 其 isa 指向 _NSConcreteStackBlock, 说明, 普通局部block 本质上是 __NSStackBlock__ 类的实例;
但打印block对象, 却输出__NSGlobalBlock__, 猜测是因为没有捕获变量, 编译器实际上就将普通block当做 __NSGlobalBlock__ 类来处理了 (参考<BC - 存储域 C>)。
impl.FuncPtr = fp;
结构体构造函数中的函数指针赋值, fp 被赋值给 __main_block_impl_0 的成员变量 impl 的成员变量 FuncPtr;
fp 是函数入参, 是个函数指针, 传入的就是block初始化时传入的 (void *)__main_block_func_0 , 也就是封装了block代码块的函数。
所以, 在<调用block>时, 可以找到这个函数指针并调用;
__main_block_desc_0
block 的描述struct;
__main_block_impl_0 的第2个成员;
其实例 __main_block_desc_0_DATA 是构造函数的第2个入参;
- 该结构体命名规律:
局部block:
__funcName_block_desc_0; 命名规则同impl。全局block:
__blockName_desc_0
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved; // 预留参数
size_t Block_size; // block结构体占用的内存大小
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0) };
__main_block_func_0
block 中的执行代码被封装成该函数。
是 __main_block_impl_0 结构体构造函数的第1个入参 void *fp ;
在 __main_block_impl_0 初始化时, 作为函数指针 fp 传给 __main_block_impl_0 的 impl.FuncPtr 。
- 该函数命名规律:
局部block:
__funcName_block_func_0; 命名规则同impl。全局block:
__blockName_func_0
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_gc_5fkhcz0n6px48vzc744hmp6c0000gn_T_main_eef954_mi_0);
}
函数入参 __cself 是指向 __main_block_impl_0 类型的结构体的指针, 类似 OC 的 self, 可以通过 __cself->val 对变量进行访问。
也就是说: 调用时, 会将 block 指针传入 __main_block_func_0 函数中, 便于取出 block 捕获的值。
main() 分析
// main.cpp
int main(int argc, char * argv[]) {
{ __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; /* @autoreleasepool */ // 自动释放池
void (*myBlock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA)); // <定义block>
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock); // <调用block>
}
return 0;
}
自动释放池
苹果通过声明一个 结构体类型__AtAutoreleasePool的局部变量__autoreleasepool实现了@autoreleasepool{}。__AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
定义block ★
block的结构体 __main_block_impl_0 初始化
void (*myBlock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
拆解分析:
① 这句 __main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA) , 是结构体 __main_block_impl_0 的初始化, 生成一个结构体变量;
② 然后用 "&" 对生成的结构体变量取址, 得到结构体指针;
③ 最后强转成 (void (*)()) 类型, 赋值给 myblock。
结论 --- 定义 block 的步骤:
① 首先创建一个函数 __main_block_func_0, 该函数封装了 block 要执行的代码;
② 函数 __main_block_func_0 的指针作为结构体 __main_block_impl_0 初始化的入参传入; (因此后面可以从结构体中取出函数指针进行调用。)
③ 把该结构体的地址赋值给myBlock。 (也就是说: block 指向的是结构体__main_block_impl_0 的地址, 即: block 实质是 __main_block_impl_0 类型的变量。)
调用block ★
找到并调用函数指针 FuncPtr
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);
拆解分析:
① (void (*)(__block_impl *)) 是函数类型(就是 __main_block_func_0 的类型), 该类型的函数, 入参为 __block_impl * 类型, 返回值为 void 类型;
② ((__block_impl *)myBlock) 是将 myBlock 强转成 __block_impl 类型, 并找到结构体 __block_impl 的成员 FuncPtr;
类型强转过程:
在 <定义block> 中得知: block 实质是
__main_block_impl_0类型的变量;结构体
__main_block_impl_0的第1个成员是结构体__block_impl,所以
__main_block_impl_0的首地址就是__block_impl的内存地址, 故而可以强转成功,并可以通过操作符 "->" 找到其结构成员 FunPtr (函数指针)。
③ ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr) 是把函数指针 FuncPtr 强转为(void (*)(__block_impl *)) 类型;
④ FuncPtr 指向封装了block所要执行代码的函数地址 __main_block_func_0 (在__main_block_impl_0 初始化时传入的), 所以调用此函数, 就会执行代码块中的代码。
⑤ 调用函数 __main_block_func_0 需要传入 struct __main_block_impl_0 * 类型的参数, 所以 block本身 ((__block_impl *)myBlock) 便作为函数入参传入, 以便函数内部使用block捕获到的变量;
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