Block 之 __block的使用

作者: ychen3022 | 来源:发表于2018-11-02 15:23 被阅读6次

前言：如何在block内修改外部变量的值

在前面，我们有学习到过block捕获局部变量，不捕获全局变量。
那下面我们来思考一个问题：我们可以在block内部修改外部变量的值吗？

@implementation ViewController

//全局变量name
NSString *name =@"zhangsan";

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    //情况1：age是auto类型的
    //这种情况下，不可以修改age的值，因为block捕获变量age进去仅仅是age的值，跟外面的age变量没有关联
    int age = 10;
    void(^myBlock1)(void) = ^{
        //如果在这个地方修改会报错
        //age =20;
        NSLog(@"age is %d",age);
    };
    myBlock1();
    
    
    //情况2：height是static类型的
    //这种情况下，可以修改height的值，因为block捕获变量height进去的是height的内存地址，跟外面的height是一块内存地址，block内部修改了，外面的height的值会跟着变化
    static int height = 160;
    void(^myBlock2)(void) = ^{
        height = 170;
        NSLog(@"height is %d",height);
    };
    myBlock2();
    
    
    //情况3:name是全局的
    //同情况2的道理一样，当然可以修改
    void(^myBlock3)(void) = ^{
        name = @"lisi";
        NSLog(@"name is %@",name);
    };
    myBlock3();
}
@end

以上情况2:变成static变量和情况3：变成全局变量都可以保存block中能够修改变量的值，但是这样变量会长久存储在数据区，那有没有不使变量长久存在且能够修改变量的方法呢？使用__block修饰变量可以做到。

1、__block修饰符

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    __block int age = 10;
    void(^myBlock)(void) = ^{
        age =20;
        NSLog(@"age is %d",age);
    };
    myBlock();
}

@end
============================================
打印结果：age is 20

__block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题、
__block修饰auto变量不会使变量变成全局变量、
__block不能修饰全局变量、静态变量（static）。

2、__block修饰符的本质

使用clang命令查看,仔细看源码中的注释哟
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc ViewController.m

struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa; //一般有isa，我们可以将其当作一个OC对象
__Block_byref_age_0 *__forwarding;//这个__forwarding其实指向的是它自己
 int __flags;
 int __size;
 int age;//这个age才是存贮的10的变量
};


//这个是block的结构体
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
  //之前了解过，如果捕获的是基本数据类型的auto变量时，这里应该是int age;
  //但现在可以看出，这个是捕获了一个__Block_byref_age_0结构体，他的结构看上面
  __Block_byref_age_0 *age; // by ref
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref
        //这里对应的是block内，给age赋值的代码：age =20;
        //可以看出，不是直接给age赋值，而是先取到block结构体内部__Block_byref_age_0类型的age,
        //然后通过这个__forwarding找到对应的内存地址，然后再找到__Block_byref_age_0结构体内部的int age，给他赋值
        (age->__forwarding->age) =20;
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_cp_f1q8npcs2b91f_9szlk2t6f00000gn_T_ViewController_2cbb82_mi_0,(age->__forwarding->age));
    }
static void __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*dst, struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->age, (void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

static void __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

static struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*, struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
} __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0), __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0, __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0};

static void _I_ViewController_viewDidLoad(ViewController * self, SEL _cmd) {
    ((void (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))}, sel_registerName("viewDidLoad"));
     //这个对应函数内定义age，并用__block修饰age的代码:__block int age = 10;
     //可以看出，不是单纯的给age赋值为10，而是给__Block_byref_age_0这个结构体的每一项附上对应的值
     //    struct __Block_byref_age_0 {
     //        void *__isa;   -----> 赋值(void*)0
     //        __Block_byref_age_0 *__forwarding;   -----> 赋值&age,也就是自己的内存地址
     //        int __flags;   -----> 赋值 0
     //        int __size;   -----> 赋值sizeof(__Block_byref_age_0)，也就是自己的size大小
     //        int age;   -----> 赋值10，也就是外部给age的值
     //    };
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};
    void(*myBlock)(void) = ((void (*)())&__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0((void *)__ViewController__viewDidLoad_block_func_0, &__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_age_0 *)&age, 570425344));
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);
}

图示：

屏幕快照 2018-10-31 上午11.06.11.png

从上面我们可以了解到，用__block修饰变量，可以把我们的变量包装成一个对象，类似于__Block_byref_age_0这样的一个结构体，访问、赋值都是通过age->__forwarding->age这样的流程来完成的。

3、__block的内存管理

下面我们就结合__block修饰基本数据类型、对象类型auto变量这两种情况来总结一下__block的内存管理。
基本数据类型的auto变量

__block int age = 10;
    void(^myBlock1)(void) = ^{
        age =20;
        NSLog(@"age is %d",age);
    };
==================================================
myBlock1的结构体对应：
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref_age_0 *age; // by ref
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
==================================================
其中，__Block_byref_age_0结构体：
struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int age;
};

当block在栈上时，并不会对__block变量产生强引用
当block被copy到堆时
<1>会调用block内部的copy函数
<2>copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
<3>_Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用（retain）
当block从堆中移除时
<1>会调用block内部的dispose函数
<2>dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
<3>_Block_object_dispose函数会自动释放引用的__block变量（release）

对象类型的auto变量

__block MJPerson *person = [[MJPerson alloc] init];
    void(^myBlock2)(void) = ^{
        person = nil;
        NSLog(@"person ---> %@", person);
    };
==================================================
myBlock2的结构体对应：
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_1 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_1* Desc;
  __Block_byref_person_1 *person; // by ref
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_1(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_1 *desc, __Block_byref_person_1 *_person, int flags=0) : person(_person->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};
==================================================
其中，__Block_byref_person_1结构体：
struct __Block_byref_person_1 {
  void *__isa;
__Block_byref_person_1 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
 void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
 MJPerson *person;
};

与__Block修饰基本数据类型auto变量不同的点，就是这里_Block_object_assign会根据对象类型前面的修饰符是__weak还是__strorng(默认且隐藏)来对对象类型变量进行相应的弱引用或是强引用操做。

当__block变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用
当__block变量被copy到堆时
<1>会调用__block变量内部的copy函数
<2>copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
<3>_Block_object_assign函数会根据所指向对象的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用（注意：这里仅限于ARC时会retain，MRC时不会retain）
如果__block变量从堆上移除
<1>会调用__block变量内部的dispose函数
<2>dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
<3>_Block_object_dispose函数会自动释放指向的对象（release）

4、拓展

问:下面的两种情况，auto变量需要用__block修饰吗？

    //情况一：
    NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
    void(^myBlock1)(void) = ^{
        [arr addObject:@"一"];
        NSLog(@"arr is %@",arr);
    };
    myBlock1();
    
    //情况二：
    MJPerson *person = [[MJPerson alloc] init];
    person.age = 10;
    void(^myBlock2)(void) = ^{
        person.age = 20;
        NSLog(@"person's age is %d",person.age);
    };
    myBlock2();

答：不用，因为这种情况并不是直接修改arr、person这个变量里面存储的值，而是把arr和person拿来用。

5、总结

<1>__block的作用是什么？有什么使用注意点？
使用__block修饰auto变量，会把auto变量包装成一个对象，解决block中无法修改外部auto变量的问题。
注意点：会产生对象的内存管理，变得相对复杂些。
而且MRC下__block不会对OC对象产生强引用的。
<2>block在修改NSMuatbleArray的时候，需不需要添加__block?
不需要，如拓展中所说的。
<3>__block修饰变量、block捕获外部对象类型变量，这两种情况都是底层调用copy函数,再调用_Block_object_assign来对对象进行强引用或者弱引用，那么两者之间有什么区别吗？
有区别的，调用_Block_object_assign函数和_Block_object_dispose函数时，传入的参数是不一样的，苹果里面应该会根据传入type的不同做相应的操作。
（1）、__block变量（假设变量名叫做a）

copy时：
_Block_object_assign((void*)&dst->a, (void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/); 

dispose时:
_Block_object_dispose((void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);

（2）、对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）

copy时：
_Block_object_assign((void*)&dst->p, (void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);

dispose时：
_Block_object_dispose((void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);

Block 之 __block的使用

前言：如何在block内修改外部变量的值

1、__block修饰符

2、__block修饰符的本质

3、__block的内存管理

4、拓展

5、总结

相关文章

网友评论

延伸阅读

深度阅读

栏目导航

热点阅读