Block

作者: Mr_Shaozj | 来源:发表于2020-11-21 16:52 被阅读0次

1. Block的本质

block本质上也是一个OC对象,它内部也有个isa指针
block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
block的底层结构:

struct __block_impl {
  void *isa; //block对象的isa指针
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr; //block函数的指针
};

// Block的底层结构
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
    
  struct __block_impl impl;
    
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
    
  int age;
    
  // 构造函数,返回的是一个结构体对象
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};


/**
    参数一
 */
static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself) {
    
  int age = __cself->age; // bound by copy


        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_g8_p32lj19n1_3_zx5_492fkbm00000gp_T_ViewController_299027_mi_0,age);
    }

/**
    参数二
 */
static struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0)};

static void _I_ViewController_viewDidLoad(ViewController * self, SEL _cmd) {
    ((void (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))}, sel_registerName("viewDidLoad"));


    int age = 10;
    
    //定义一个block变量,
    /**
     参数一: __ViewController__viewDidLoad_block_func_0 : 函数地址传给  fp
     参数二:__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA,block的结构体的大小
     age: 外部捕获的变量
     */
    void (*block)(void) = ((void (*)())&__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(
                                                                                   (void *)__ViewController__viewDidLoad_block_func_0,
                                                                                   &__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA,
                                                                                   age));
    //block 的调用
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
   //简化
    block->FuncPtr(block);
}
block的本质

2. Block的变量捕获 (capture)

变量捕获机制
变量捕获

3. Block的类型,最终都是继承 NSObject

  • _ NSGlobalBlock _ , 没有访问auto变量,block在程序的数据区,调用copy,不会改变,什么也不会做。
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"GlobalBlock");
    };
    NSLog(@"%@",[block1 class]);
  • _ NSStackBlock _, 访问了auto变量 (MRC环境),block在栈区,调用copy,从栈区复制到堆区。
    int age = 10;
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"_NSStackBlock_ %d",age);
    };
    NSLog(@"%@",[block1 class]);
  • NSMallocBlock ,block在堆区,调用copy,引用计算增加
    int age = 10;
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"__NSMallocBlock__ %d",age);
    };
    _NSStackBlock_类型的block 进行copy
    NSLog(@"%@",[[block1 copy] class]);
注意:  访问了auto变量的_NSStackBlock_进行copy才会变为__NSMallocBlock__,GlobalBlock copy不会。

4. Block的copy

在ARC环境下,编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上,比如

  1. block作为函数返回值
  2. 将block赋值给__strong指针时
  3. block作为Cocoa API中方法名含有 usingBlock的方法参数时
  4. block作为GCDAPI的方法参数时

5. block对 对象类型的auto变量引用

  • 当block内部访问了对象类型的auto 变量时

  • 如果block在栈区,将不会对auto变量产生强引用。

  • 当block被拷贝到堆区

  • 会调用block的copy函数,copy函数内部会调用Block_object_assign函数

static void __ViewController__test2_block_copy_0(struct __ViewController__test2_block_impl_0*dst, struct __ViewController__test2_block_impl_0*src) {_
    Block_object_assign((void*)&dst->p, (void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}

_Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符(__strong、__weak、__unsafe_unretained)做出相应的操作,形成强引用(retain)或者弱引用.

  • 当block从堆上移除
  • 会调用block内部的dispose函数
static void __ViewController__test2_block_dispose_0(struct __ViewController__test2_block_impl_0*src) {
    Block_object_dispose((void*)src->p, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);  
}
  • __weak问题解决
//auto的自定义类型
    Person * p = [[Person alloc] init];
    p.name = @"jason";
    
    __weak Person * weakP = p;
    blockType = ^{
        NSLog(@"%@",weakP.name);
    };

在使用clang转换OC为C++代码时,可能会遇到以下问题
cannot create __weak reference in file using manual reference
解决方案:支持ARC、指定运行时系统版本,比如
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

6. __block

OC代码
-(void)__blockTest{
        
    /**
     __block
     1. 解决block内部无法修改auto变量值得问题
     2. 不能修饰全局变量、静态变量   例如: __block static int weight = 100;
     */
    __block int age = 10;

    void(^__blockTest)(void) =^{
        age = 20;
        NSLog(@"%d",age);
    };
    __blockTest();
}

---------------------------------------------------------------------------------------------------
C++代码

struct __Block_byref_age_0 {
    void *__isa;
    __Block_byref_age_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
    int age;
};

// Block结构体
struct __ViewController____blockTest_block_impl_0 {
    
  struct __block_impl impl;
    
  struct __ViewController____blockTest_block_desc_0* Desc;
    
  __Block_byref_age_0 *age; // by ref
    
  __ViewController____blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController____blockTest_block_desc_0 *desc, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : age(_age->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

static void _I_ViewController___blockTest(ViewController * self, SEL _cmd) {
    //__block int age = 10;生成__Block_byref_age_0的结构体,
    __Block_byref_age_0 age = {
        0,
        &age,                       // 赋值给__forwarding
        0,
        sizeof(__Block_byref_age_0),//block的结构大小
        10                          // 初始化值
    };
    
    //__blockTest的定义
    void(*__blockTest)(void) = &__ViewController____blockTest_block_impl_0(
                                                                           //函数调用地址
                                                                            __ViewController____blockTest_block_func_0,
                                                                           
                                                                           &__ViewController____blockTest_block_desc_0_DATA,
                                                                           
                                                                           &age,
                                                                           570425344));
    //调用
    __blockTest->FuncPtr(__blockTest);
}

//调用
static void __ViewController____blockTest_block_func_0(struct __ViewController____blockTest_block_impl_0 *__cself) {
        
        //获取block自己的age地址
        __Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref
        
        //修改auto变量的值
        (age->__forwarding->age) = 20;
    
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_g8_p32lj19n1_3_zx5_492fkbm00000gp_T_ViewController_33385c_mi_1,(age->__forwarding->age));
}

7. 针对 对象类型的auto变量、__block修饰的auto对象 的内存管理

实例代码

-(void)__blockTest{
    /**
     __block
     1. 解决block内部无法修改auto变量值得问题
     2. 不能修饰全局变量、静态变量   例如: __block static int weight = 100;
     */
    
    //__block修饰auto变量,堆上的block内部都会对其进行强引用
    __block int age = 10;
    
    //对象类型的auto变量
    Person * person = [[Person alloc] init];
    
    //堆上block内部是否对person对象产生强引用,取决于,block内部使用的peson对象是弱指针还是强指针。
    __weak Person * weakperson = person;
    
    void(^__blockTest)(void) =^{
        age = 20;
        NSLog(@"%d",age);
        NSLog(@"%p",weakperson);
    };
    __blockTest();
}
  • block在栈上,对他们都不会产生强引用。
  • block被拷贝到堆上, 都会通过copy函数来处理它们。
static void __ViewController____blockTest_block_copy_0(struct __ViewController____blockTest_block_impl_0*dst, struct __ViewController____blockTest_block_impl_0*src) {
    _Block_object_assign((void*)&dst->age, (void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
    _Block_object_assign((void*)&dst->weakperson, (void*)src->weakperson, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}

-block被从堆中移除时,都会通过dispose函数处理它们

static void __ViewController____blockTest_block_dispose_0(struct __ViewController____blockTest_block_impl_0*src) {
    _Block_object_dispose((void*)src->age, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);
    _Block_object_dispose((void*)src->weakperson, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}

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