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iOS - Block原理Block本質Block類型Block變量捕獲機制

Block本質

1.block本質上是一個封裝了函數調用以及調用環境的OC對象,它的内部也有個isa指針

2.block底層結構如下

struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;   // -> block占用記憶體大小
    
    // copy,dispose函數管理自動管理對象記憶體
    void (*copy)(struct __main_block_impl_0*,struct __main_block_impl_0*);
    void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);    
};

struct __block_impl {
    void *isa;
    int Flags;
    int Reserved;
    void *FuncPtr; // -> 函數指針
};

struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    // 構造函數 -> 傳回結構體對象
    __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;
    };
    //...捕獲值
};
           

Block類型

block有3種類型,可以通過調用class方法或者isa指針檢視具體類型,最終都是繼承自NSBlock類型:

1._ _ NSGlobalBlock _ _ (_ NSConcreteGlobalBlock)

記憶體區域:.data區域(資料區域)

環境:沒有通路auto變量

調用copy:什麼也不做

2._ _ NSStackBlock _ _ (_ NSConcreteStackBlock)

記憶體區域:棧區

環境:通路auto變量

調用copy:從棧複制到堆

3._ _ NSMallocBlock _ _ (_ NSConcreteMallocBlock)

記憶體區域:堆區

環境:_ _ NSStackBlock _ _調用了copy

調用copy:引用計數增加

void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"hello world!");
};
        
NSLog(@"%@",[block class]);                                             // ==> __NSGlobalBlock__
NSLog(@"%@",[[block class] superclass]);                                // ==> __NSGlobalBlock
NSLog(@"%@",[[[block class] superclass] superclass]);                   // ==> NSBlock
NSLog(@"%@",[[[[block class] superclass] superclass] superclass]);      // ==> NSObject

           

Block變量捕獲機制

局部變量:

{

auto -> 捕獲到block内部,值傳遞

static -> 捕獲到block内部,指針傳遞

}

全局變量:未捕獲到block内部,直接通路

Block的copy

在ARC環境下,編譯器會根據情況自動将棧上的block複制到堆上,比如以下情況:

-> block作為函數傳回值時

-> 将block指派給__strong指針時

-> block作為Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法參數時

-> block作為GCD API的方法參數時

_block修飾符

_block可以用于解決block内部無法修改auto變量值的問題

_block不能修飾全局變量、靜态變量(static)

編譯器會将_block變量包裝成一個對象

//__block修飾的對象的結構體
struct __Block_byref_age_0 {
    void *__isa;
    __Block_byref_age_0 *__forwarding; //指向自身
    int __flages;
    int __size;
    int age;
};

struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    __Block_byref_age_0 *age;
};

__block int age = 10;
^{
        NSLog(@"%d",age);
}();
           

__block的 __ forwarding指針

iOS - Block原理Block本質Block類型Block變量捕獲機制

__block的記憶體管理

當block在棧上時,并不會對__block變量産生強引用

當block被copy到堆時

1、會調用block内部的copy函數

2、copy函數内部會調用_Block_object_assign函數

3、_Block_object_assign函數會對__block變量形成強引用(retain)

iOS - Block原理Block本質Block類型Block變量捕獲機制
iOS - Block原理Block本質Block類型Block變量捕獲機制

當block從堆中移除時

1、會調用block内部的dispose函數

2、dispose函數内部會調用_Block_object_dispose函數

3、_Block_object_dispose函數會自動釋放引用的__block變量(release)

iOS - Block原理Block本質Block類型Block變量捕獲機制

對象類型的auto變量、_block變量

1.當block在棧上時,對它們都不會産生強引用

2.當block拷貝到堆上時,都會通過copy函數來處理它們

__block變量(假設變量名叫做a)

__Block_object_assign((void*)&dst->a,(void*)src->a,8/__BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);

對象類型的auto變量(假設變量名叫做p)

__Block_object_assign((void*)&dst->p,(void*)src->p,3/__BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);

__Block_object_assign函數會根據所指向對象的修飾符(__strong,__weak,__unsafe_unretained)做出相應的操作,形成強引用(retain)或弱引用(注意:這裡僅限于ARC時會retain,MRC時不會retain)

3.當block從堆上移除時,都會通過dispose函數來釋放它們

__block變量(假設變量名叫做a)

__Block_object_dispose((void*)src->a,8/__BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);

對象類型的auto變量(假設變量名叫做p)

__Block_object_dispose((void*)src->p,3/__BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);

__Block_object_dispose會自動釋放指向的對象(release)

解決循環引用問題 - ARC

// 用__weak,__unsafe_unretained解決
// __weak:不會産生強引用,指向對象銷毀時,會自動讓指針指向nil
// __unsafe_unretained:不會産生強引用,不安全,指向對象銷毀時,指針存儲的位址值不變
    __weak typeof (self)weakself = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",weakself);
    };
    
    __unsafe_unretained id weakself = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",weakself);
    };
    
    // 用__block解決(必須要調用block)
    __block id weakself = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",weakself);
        weakself = nil;
    };
    self.block();
}
           

解決循環引用問題 - MRC

// 用__unsafe_unretained解決
    __unsafe_unretained id weakself = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",weakself);
    };
    
    // 用__block解決(必須要調用block)
    __block id weakself = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",weakself);
        weakself = nil;
    };
}
           

block的屬性修飾詞為什麼是copy?使用block有哪些使用注意?

1.block一旦沒有進行copy操作,就不會在堆上

2.使用注意:循環引用問題