背景

面试基本必问的一个问题： block的本质
下面我们就来探讨一下，block的本质到底是什么

OC里我们申明一个block其实很简单： void (^block)() = ^{}; 但是想要知道block到底是怎么去实现的，怎么去捕获变量，如何调用的，这些，就需要去👀一下C++代码了

• xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m

  随便找一个.m文件，写一个block，然后命令行执行上面的命令，即可得到一个.cpp文件，下面放上鄙人的代码

• main.m

int main(int argc, char * argv[]) {
   @autoreleasepool {
       int age = 29;
       void (^abBlock)(int, int) = ^(int a, int b){
           NSLog(@"this is block a = %d, b = %d", a, b);
       };
       void (^ageBlock)(void) = ^(){
           NSLog(@"this is block age = %d", age);
       };

       abBlock(2,8);
       ageBlock();
   }
   return  0;
}

• main.cpp

struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
  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) {

          NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_b1_2f1kmyyj5bs04kxzzjk3qd880000gn_T_main_40bd81_mi_1, a, b);
      }

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)};

struct __main_block_impl_1 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_1* Desc;
int age;
__main_block_impl_1(void *fp, struct __main_block_desc_1 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
  impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
  impl.Flags = flags;
  impl.FuncPtr = fp;
  Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_1(struct __main_block_impl_1 *__cself) {
int age = __cself->age; // bound by copy

          NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_b1_2f1kmyyj5bs04kxzzjk3qd880000gn_T_main_40bd81_mi_2, age);
      }

static struct __main_block_desc_1 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __main_block_desc_1_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_1)};
int main(int argc, char * argv[]) {

  /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
      int age = 29;
      void (*abBlock)(int, int) = ((void (*)(int, int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
      void (*ageBlock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_1((void *)__main_block_func_1, &__main_block_desc_1_DATA, age));

      ((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)abBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)abBlock, 2, 8);
      ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)ageBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)ageBlock);

  }
  return 0;

}

通过上面的代码我们可以看到几个struct：

• __main_block_impl_0
• __main_block_func_0
• __main_block_desc_0
• __block_impl

而我们需要关注的就是他们，下面我先放上关系图帮助理解，然后我们再一步一步分析代码

block_1.png

推，先看看我们申明了一个block，到C里他是如何编译的

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

从上面的代码可以看到其实是把 __main_block_impl_0 的地址给了abBlock, 而 __main_block_impl_0 又有两个入参 __main_block_func_0 和 __main_block_desc_0_DATA。

• __block_impl

struct __block_impl {
  void *isa;  //isa指向三种类型 global, malloc, stack
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

• __main_block_impl_0

  struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  ivars; //调用参数
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

我们可以看到他的构造函数是如何实现的
一个fp指针，一个desc指针，一个带默认值带flags。

从上面可以看到，fp就是 __main_block_func_0 ，而fp最终是赋值给了block_impl的FuncPtr,那么 __main_block_func_0 又是什么呢？ 我们来看他的定义

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int a, int b) {

          NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_b1_2f1kmyyj5bs04kxzzjk3qd880000gn_T_main_40bd81_mi_1, a, b);
      }

他就是我们的block里要执行的代码 NSLog(@"this is block a = %d, b = %d", a, b);

desc是 __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)};

这里面存储了__main_block_impl_0的大小信息

以上这些构成了 __main_block_impl_0 这个struct的内容，那么我们是不是可以理解 他就是block的本质了，最后，我们看系统是如何调用这个block的

((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)abBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)abBlock, 2, 8);

(void (*)(__block_impl *, int, int))调用类型
传递参数 __block_impl里的FuncPtr通过地址找到对应执行代码块，传递参数。

通过以上分析，希望对大家理解block有个帮助，那么我们来总结一下，block到底是什么，实际上他就是一个OC对象，因为他拥有isa指针。

下一章，让我们探讨 * block的内存管理 *