[iOS面试]第5章 Block相关面试问题

作者: codeTao | 来源:发表于2020-05-11 12:03 被阅读0次

本文主讲Block相关面试问题，包括Block介绍、截获变量、__block修饰符、Block的内存管理、Block的循环引用。

一、Block介绍

定义:

Block是将函数及其执行上下文封装起来的对象。

Block本质:

源码解析:使用 clang -rewrite-objc file.m 查看编译之后的文件内容。

Block调用:

Block调用就是函数的调用。

二、截获变量。

被截获变量类型

被截获变量类型: 包括局部变量(基本数据类型和对象类型)、静态局部变量、全部变量、静态全部变量。

问题:关于Block截获变量的特性，是否有理解？
答: 对不同的数据类型，截获方式各有不同
1.对于基本数据类型的局部变量截获其值
2.对于对象类型的局部变量连同所有权修饰符一起截获
3.以指针方式截获静态局部变量
4.不截获全局变量、静态全局变量

源码解析:使用 clang -rewrite-objc -fobjc-arc file.m 查看编译之后的文件内容。

//面试题
    int multiplier = 6;
    int(^Block)(int) = ^int(int num){
        return num*multiplier;
    };
    multiplier = 4;
    NSLog(@"result is %d",Block(2)); //输出结果 -->result is 12

三、__block修饰符

一般情况下，对被截获变量进行赋值操作需添加__block修饰符。
注意：赋值不等于使用。

笔试题的坑:

    NSMutableArray *array =[NSMutableArray array];
    void(^Block)(void) = ^{
        [array addObject:@"123"];
    };
    Block();  //该array为使用，只有赋值操作才需要__block 。

    NSMutableArray *array2 =nil;
    void(^Block2)(void) = ^{
        array2 = [NSMutableArray array];
    };
    Block2(); //该block为赋值，存在问题，会编译报错，需要用__block修饰被截获变量array2。

问题:在什么场景下使用__block修饰符呢？

对截获变量进行赋值操作需要添加__block修饰符（赋值 != 使用）
对局部变量（基本数据类型和对象类型）进行赋值需要__block修饰符
对静态局部变量、全局变量、静态全局变量不需要__block修饰符

__block 面试题

{
    __block int multiplier = 6;
    int(^Block)(int) = ^int(int num){
        return num*multiplier;
    };
    multiplier = 4;
    NSLog(@"result is %d",Block(2));  //输出结果 -->result is 8
}

问题:block修饰符起到了什么作用？block的机制是什么？

答: __block修饰变量变成了对象

栈上的__block变量

栈上的__block变量的__forwarding指针是指向其自身的

四、Block的内存管理

1、Block类型

Block类型：NSGlobalBlock、NSStackBlock、NSMallocBlock。

impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;

2、Block的copy操作

问题: 三种类型的block进行copy有什么效果?
答:

对于数据区的block进行copy操作，什么也不做
对于栈区的block进行copy操作，在堆区产生block
对于堆区的block进行copy操作，会增加引用计数

3、生命周期

栈上Block的销毁

栈上Block销毁

对于栈区的block，变量作用域结束，随之销毁

栈上Block的copy

栈上Block的copy

问题:如果对栈上block进行copy 操作后, MRC环境下,是否会引起内存泄漏?
答: 会引起内存泄漏. 栈上block在变量作用域结束后会销毁, 堆上block没有其他成员变量指向它, 这和alloc 出一个对象最后没有release效果是一样的, 会引起内存泄漏.

栈上__block变量的copy

栈上__block变量copy

如果对栈上的__block变量没有进行copy操作, __forwarding指针指向其自身, 同样上边一行代码,修改的是栈上的__block变量
对栈上的__block变量进行copy操作后, 实际在堆上面也会产生一个__block变量,内容完全一样,但是是两块不同内存控件.栈上__block变量的__forwarding指针指向是堆上的__block变量, 堆上__block变量的__forwarding指针指向其自身.

所以在对multiplier 整型值进行改变时 ,使用是转换出来的都是同一行代码 .

面试题:

{
  __block int multiplier = 10;
  _blk = ^int(int num){
      return num * multiplier;
  }
  multiplier = 6;
  [self excuteBlock];
}
- (void)excuteBlock{
  int result = _blk(4);
  NSLog(@"result is %d", result);  // result is 24
}

4、__forwarding存在的意义

不管在任何内存位置，都可以顺利的访问同一个__block变量

五、Block的循环引用

Block循环引用（为什么会产生循环引用）在下图中，有什么问题？如何解决？

//_strBlk _array 都为当前对象的成员变量
// _array 由strong修饰, _strBlk 由copy 修饰
{
    _array = [NSMutableArray arrayWithObject:@"block"];
    _strBlk = ^NSString* (NSString *num){
        return [NSString stringWithFormat:@"helloc_%@", _array[0]];
    };
    _strBlk(@"hello");
}
//产生自循环循环引用

代码循环引用分析

产生自循环引用 :

因为当前对象通过copy声明block，而在当前block中又使用到了当前对象的成员变量，因为会连带属性关键字一起截获，因为array是通过strong修饰，因此block中有一个strong类型的指针指向当前对象，产生循环引用

解决方法：

避免循环引用——在当前栈中用__weak修饰的weakArray指针指向原对象的_array,在block中使用weakArray（因为截获的是一个__weak类型）

//解决
{
    _array = [NSMutableArray arrayWithObject:@"block"];
    __weak NSArray *weakArray = _array;
    _strBlk = ^NSString* (NSString *num){
        return [NSString stringWithFormat:@"helloc_%@", weakArray[0]];
    };
    _strBlk(@"hello");
}

问题:block外部为什么通过__weak属性关键字修饰对象,就可以避免循环引用?
答:由于block截获变量是对象类型,会连同其所有权修饰符一起截获,在block外部定义变量是__weak所有权修饰符,在block所产生结构体中所持有的变量也是__weak的

问题: （__block造成的循环引用）在下代码中，有什么问题？如何解决？

{
    __block MCBlock *blockSelf = self;
    _blk = ^int(int num){
        //var = 2
        return num * blockSelf.var;
    };
    _blk(3);
}

答:

ARC下循环引用

在MRC中，不会产生循环引用
在ARC中，产生循环引用，引起内存泄漏

解决:

{
    __block MCBlock *blockSelf = self;
    _blk = ^int(int num){
        //var = 2
        int result = num * blockSelf.var
        blockSelf = nil;
        return result;
    };
    _blk(3);
}

Block面试总结

问题: 什么是block？
答:Block是将函数及其执行上下文封装起来的对象。

问题: 为什么Block会产生循环引用？
答:
1>如果当前Block对当前对象的某一成员变量进行截获, block会对成员变量有强引用, 当前对象又对当前block有一个copy强引用, 就产生自循环引用问题.
可以通过声明对象的成员变量为 __weak 变量,来进行循环引用消除.

(因为当前对象通过copy声明block，而在当前block中又使用到了当前对象的成员变量，因为会连带属性关键字一起截获，如果成员变量使用strong修饰，因此block中有一个strong类型的指针指向当前对象，产生自循环引用.)

2>如果定义__block说明符 ,在ARC中会产生循环引用, 在MRC中不会产生循环引用.
可以在ARC中采取断环的方式解决循环引用,但是有个弊端,如果block 如果一直没有调用, 循环引用是没有办法消除的.

问题:怎样理解Block截获变量的特性？
答:(被截获类型的分类回答)
答: 对不同的数据类型，截获方式各有不同
1.对于基本数据类型的局部变量对其值进行截获
2.对于对象类型的局部变量连同所有权修饰符一起截获
3.对于静态局部变量以指针方式截获
4.对于全局变量、静态全局变量不截获.

问题: 你都遇见过哪些循环引用？你又是咋样解决的
答:
NSTimer循环引用.

Block循环引用:2方面
1>block所捕获变量也是当前对象的成员变量, block 也是当前对象的成员变量,就会造成自循环引用. 采用避免循环引用方式, 加__weak所有权修饰符,来避免循环引用.
2>__block也会造成循环引用, 在ARC中会产生循环引用, 在MRC中不会产生循环引用.
可以在ARC中采取断环的方式解决循环引用,但是有个弊端,如果block 如果一直没有调用, 循环引用是没有办法消除的.

1、相互循环引用

typedef void(^Block)(NSString*);
@interface ClassA()
{
    int age;
}
@property(nonatomic,strong)Block block;
@property(nonatomic,strong)NSString *temp;
@end
@implementation ClassA
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.block = ^(NSString * content) {
        self.temp = content;
        self->age = 15;
    };
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.block(@"赵四");
}

(1)、如上代码，self持有block，而堆上的block又会持有self，所以会导致循环引用，这个例子非常好，因为xcode都能检测出来，报出警告：[capturing self strongly in this block is likely to lead to a retain cycle]，当然大部分循环引用的情况xcode是不会报警告的。
(2)、这时Block对象虽然捕获了weakSelf，延长了weakSelf这个局部变量的生命周期，但weakSelf是附有__weak修饰符的变量，它并不会持有对象，一旦它指向的对象被废弃了，它将自动被赋值为nil。在多线程情况下，可能weakSelf指向的对象会在Block执行前被废弃，这样可能顶多就是返回nil，但在有些情况下（譬如在Block中有移除KVO的观察者的逻辑，在执行到该逻辑前self就释放了）就会导致crash。这时可以在Block内部（第一句）再持有一次weakSelf指向的对象，保证在执行Block期间该对象不会被废弃，这就是所谓的 weak-strong。

解决这种循环引用的常用方式如下

typedef void(^Block)(NSString*);
@interface ClassA()
{
    int age;
}
@property(nonatomic,strong)Block block;
@property(nonatomic,strong)NSString *temp;
@end
@implementation ClassA
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.block = ^(NSString * content) {
        __strong typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;
        strongSelf.temp = content;
        strongSelf->age = 15;
    };
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.block(@"赵四");
}

2、多循环引用

typedef void(^Block)(NSString*);
@interface ClassB : UIViewController
@property(nonatomic,strong)Block block;

#import "ClassA.h"
#import "ClassB.h"

@interface ClassA()
@property(nonatomic,strong)ClassB *classB;
@property(nonatomic,strong)NSString *temp;
@end
@implementation ClassA
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.classB = [[ClassB alloc]init];
    self.classB.block = ^(NSString *content) {
        self.temp = content;
    };
}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.classB.block(@"赵四");
}
@end

如上代码，ClassA持有ClassB，ClassB持有block，而堆上的block又会持有ClassA，所以会导致循环引用。

[iOS面试]第5章 Block相关面试问题

一、Block介绍

定义:

Block本质:

Block调用:

二、截获变量。

被截获变量类型

三、__block修饰符

笔试题的坑:

问题:在什么场景下使用__block修饰符呢？

__block 面试题

问题:block修饰符起到了什么作用？block的机制是什么？

四、Block的内存管理

1、Block类型

2、Block的copy操作

3、生命周期

4、__forwarding存在的意义

五、Block的循环引用

产生自循环引用 :

解决方法：

Block面试总结

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[iOS面试]第5章 Block相关面试问题

一、Block介绍

定义:

Block本质:

Block调用:

二、截获变量。

被截获变量类型

三、__block修饰符

笔试题的坑:

问题:在什么场景下使用__block修饰符呢？

__block 面试题

问题:__block修饰符起到了什么作用？__block的机制是什么？

四、Block的内存管理

1、Block类型

2、Block的copy操作

3、生命周期

4、__forwarding存在的意义

五、Block的循环引用

产生自循环引用 :

解决方法：

Block面试总结

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