iOS block深入理解(一)

引言：Block的声明与赋值只是保存了一段代码段,必须调用才能执行内部代码

本文要初步解决的问题

• block是什么？block它的内存如何分配?
• block分类
• MRC如何解决循环引用？ARC如何解决循环引用？
• block的生命周期（作用域）

问题一：block本质是什么？

“ Blocks are Objective-C objects, which means they can be added to collections like NSArray or NSDictionary. ”

由此可见 Block是Objective C语言中的对象 。

苹果在block的文档中也提过这么一句：

“ As an optimization, block storage starts out on the stack—just like blocks themselves do. ”

Clang的文档中也有说明：

“ The initial allocation is done on the stack， but the runtime provides a Block_copy function ” （Block_copy在下面我会说）
Block对象与一般的类实例对象有所不同，一个主要的区别就是分配的位置不同，block默认在栈上分配，一般类的实例对象在堆上分配。

一个 block 实际是一个OC对象，它主要由一个 isa 和 一个 impl函数指针 和 一个 descriptor 组成。

一个 block 实例实际上由 6 部分构成：

• isa 指针，所有对象都有该指针，用于实现对象相关的功能。
• flags，用于按 bit 位表示一些 block 的附加信息，本文后面介绍 block copy 的实现代码可以看到对该变量的使用。
• reserved，保留变量。
• invoke，函数指针，指向具体的 block 实现的函数调用地址。
• descriptor， 表示该 block 的附加描述信息，主要是 size 大小，以及 copy 和 dispose 函数的指针。
• variables，capture 过来的变量，block 能够访问它外部的局部变量，就是因为将这些变量（或变量的地址）复制到了结构体中。

问题二：block内部如何实现？

• block对象是一个结构体，结构体中的 isa指针指向自己的类（global malloc stack），结构体中有desc（结构体）描述block的信息，__forwarding指向自己或堆上自己的地址，如果block对象截获变量，这些变量也会出现在block结构体中。
• block结构体有一个函数指针，指向block代码块。block结构体的构造函数的参数，包括函数指针，描述block的结构体，自动截获的变量（全局变量不用截获）

问题三：__block修饰变量a后发生了什么？

• __block修饰变量a并非简单的引用了a的地址,(此时a在编译后会转变成__Block_byref_a_0 结构体，__forwarding 指针是同样是指向 a 结构体变量本身的。)

问题四：block执行，它的内部发生了什么？

• 执行block，相当于执行block里面__forwarding里面的函数指针

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** block分类**

• NSGlockBlock
• NSStackBlock
• NSMallocBlock

** _NSConcreteGlobalBlock 全局的静态 block，不会访问任何外部变量。
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中的 block，当函数返回时会被销毁。
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的 block，当引用计数为 0 时会被销毁。**

Clang的文档中，只定义了两个Block类型: _NSConcreteGlobalBlock 和 _NSConcreteStackBlock 。
而在Console中的Log我们看到的3个类型应该是处理过的显示，这些字样在苹果的文档和Clang/LLVM的文档中实难找到。
通过字面上来看，可认为 _NSConcreteGlobalBlock对应于 SGlobalBlock ，_NSConcreteStackBlock对应于 NSStackBlock，而NSMallocBlock则是比较特殊的block。

NSGlobalBlock，我们只要实现一个没有对周围变量没有引用的Block，就会显示为是它。而如果其中加入了对定义环境变量的引用，就是NSStackBlock。那么NSMallocBlock又是哪来的呢？malloc一词其实大家都熟悉，就是在堆上分配动态内存时。

如果你对一个NSStackBlock对象使用了Block_copy()或者发送了copy消息，就会得到NSMallocBlock。

MRC如何解决循环引用？ARC如何解决循环引用？
MRC时期解决循环引用用__block,即在变量前使用下划线下划线block修饰,禁止Block对所引用的对象进行retain操作.

__block ViewController *vc = [[ViewController alloc] init];
// ...
vc.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
    [vc dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
};
[self presentViewController:vc animated:YES completion:^{
   [vc release];
}];

ARC时期__block并不能禁止Block对所引用的对象进行强引用.解决办法可以是在Block中将myController置空(为了可以修改myController,还是需要使用下划线下划线block对变量进行修饰)

方法一：

__block MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
    [myController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
    **myController = nil;**
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{}];

方法二：weak-strong dance

MyViewController *myController = [[MyViewController alloc] init];
// ...
__weak MyViewController *weakMyController = myController;
myController.completionHandler =  ^(NSInteger result) {
    MyViewController *strongMyController = weakMyController;
    if (strongMyController)
    {
        [strongMyController dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
    }
    else
    {
        // Probably nothing...
    }
};
[self presentViewController:myController animated:YES completion:^{}];

MRC与ARC循环引用破除方法不同的原因：

__block在MRC下有两个作用

1. 允许在Block中访问和修改局部变量
2. 禁止Block对所引用的对象进行隐式retain操作
   __block在ARC下只有一个作用
3. 允许在Block中访问和修改局部变量