iOS中的Block二

1.变量分类：

变量可以分为：
自动变量（局部变量）
静态变量，
全局变量，
全局静态变量
函数参数

2. Block的存储域

1. block作为对象来看待的时候，有3种类型：

• NSConcreteGlobalBlock
• NSConcreteMallocBlock
• NSConcreteStackBlock

2._NSConcreteGlobalBlock
当block的代码块不使用应截获的自动变量的时候，或者记述全局变量的地方有block语法时，block是_NSConcreteGlobalBlock类型的block，存在于数据区（.data区）。

3._NSConcreteStackBlock
除NSConcreteGlobalBlack外，使用block语法生成的block都设置在栈上，是NSConcreteStackBlock类型的变量。

4._NSConcreteStackBlock
在栈上的block可以通过copy方法复制到堆上，这就是为何block可以超出自动变量的作用域继续存在。

ARC下，绝大多数情况下Block从栈上复制到堆上的代码由编译器实现：

• 调用block的copy方法的时候
• Block作为函数返回值返回的时候
• Cocoa框架的方法名中含有usingBlock等时，Grand Central Dispatch 的API。
• 将Block赋值给附有__strong修饰符的id类型或者 Block类型的成员变量时

ARC下，有一种情况编译器无法判断：向方法的参数中传递block的时候。

3.block可以截获自动变量的值。

1.首先：block结构体中增加了自动变量。

struct __main_block_impl_0 {
    // 成员变量
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;

   // Block体中使用的“自动变量”被复制到该结构体。
    id __strong obj;    //对象类型复制指针变量。
    int val;            //非对象类型直接复制变量。
}

• 对于非对象类型，复制栈上的自动变量。对于指针类型，复制的是指针变量。

2. 初始化block结构体的时候，给block中的增加的自动变量赋值：

impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; 
impl.Flags = 0;
impl.FuncPtr = __main_block_func_0;  
Desc = __mian_block_desc_0_DATA;

//给block结构体中的变量赋值
var = 10;
obj = 指针变量存的地址。

3.使用的时候如下：

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {

 int val = __cself->val; 
 id obj  =  __cself->obj;
}

• Block只是截获了block外部自动变量的值，对block外的自动变量的生命周期不产生影响（函数结束时外部的自动变量被销毁）。

• block将截获的外部自动变量的值赋值给自己的成员变量，访问的时候也是访问自己的成员变量，所以不能改变外部自动变量的值。

• 对于捕获的指针类型自动变量。 因为要管理其所指对象的内存，所以block会在复制到堆上的时候调用copy方法时候，对对象进行retain操作。调用dispose时候对对象进行release操作。

4. 使用__block

使用__block的时候，将自动变量复制到堆上，对该自动变量进行内存管理。block中有指针指向改自动变量，可以改变自动变量的值。

1. 首先看下__block的实现：

__block int var = 10; 如下：
__block id obj = [[NSObject alloc] init];

// 结构体 __Block_byref_val_0
struct __Block_byref_val_0 {
    // 成员变量
    void *__isa;
    __Block_byref_val_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
    int val;  // 相当于原自动变量的成员变量
};

// 结构体 __Block_byref_obj_0
struct __Block_byref_obj_0 {
    void *__isa;
    __Block_byref_obj_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
    void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
    void (*__Block_byref_id_object_dispose_)(void*);
    __strong id obj; // __block变量被追加为成员变量
};

• 首先将自动变量构建成一个结构体。

2.在block的结构体变化：
__block类型如下：

struct __main_block_impl_0 {
    // 成员变量
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;

    __Block_byref_val_0 *val;  //  指向__Block_byref_val_0结构体的指针 
   __Block_byref_obj_0 *obj; 
}

• __Block_byref_val_0结构体并不在__main_block_impl_0结构体中，而是一个指针。目的是为了使得多个Block中使用 __block变量。

3. 编译时增加2个函数copy函数 和disose函数：

// 静态函数 __main_block_copy_0
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src){
    _Block_object_assign(&dst->val, src->val, BLOCK_FIELD_IS_BYREF);
}

// 静态函数 __main_block_dispose_0
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src){
    _Block_object_dispose(src->val, BLOCK_FIELD_IS_BYREF);
}

• 当block体中的使用了类型为__block的自动变量时， 参数为BLOCK_FIELD_IS_BYREF. 当block体中使用了对象类型时，参数为BLOCK_FIELD_IS_OBJECT

• 当block调用copy的时候，block从栈复制到堆中，__block类型变量也从栈复制到堆中。

• Block对复制到堆中的__block变量的结构体使用引用计数进行内存管理。使用copy函数对__block变量的结构体进行retain，使用dispose函数对__block变量的结构体进行release。

4.调用的时候,对于__block类型变量：

// 静态函数 __main_block_func_0 （Block语法表达式发生的转换）
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself)
{
    __Block_byref_val_0 *val = __cself->val;

    (val->__forwarding->val) = 1;
}

_forward成员变量的实现

__block变量的结构体成员变量__forwarding可以实现无论__block变量配置在栈上还是堆上时都能够正确地访问__block变量。

5.循环引用：

对象类型可以持有block，block也可以持有对象类型，就可能会造成循环引用。此时，使用__weak来修饰对象给block引用，可以打破循环。

6.总结：

• block是在栈上生成的结构体，当超出作用域的使用，通过copy函数复制到堆上，继续使用。

• block可以通过复制来截获自动变量的值，保存在自己的成员变量中，此时可以安全的使用该值。而不用担心原来的自动变量因为作用域结束而销毁。

• 截获的如果是引用类型，可以通过引用计数来管理引用对象的内存管理。通过weak来防止循环引用。

• 可以通过__block来改变截获的自动变量的值。 此时，通过将自动变量复制到堆上，使用引用计数对该自动变量进行内存管理。

• 使用forward变量来使访问的__block变量都是在堆上的变量。