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iOS底層原理(四)block

2021-04-07 08:16:34 移動端開發

block的本質

1.block的基本用法

// 不帶引數無回傳值的block
void (^block)(void) = ^{
	NSLog(@"Hello, World!");
};

block();

// 帶引數無回傳值的block
void (^block)(int, int) =  ^(int a , int b)
	NSLog(@"this is a block!");
};

 block(10, 20);

2.將block代碼轉換成C++檔案后發現,生成了一個__main_block_impl_0型別的結構體,block是指向這個結構體的指標

int age = 20;
   
void (^block)(int, int) =  ^(int a , int b){
  NSLog(@"this is a block! -- %d", age);
  NSLog(@"this is a block!");
  NSLog(@"this is a block!");
  NSLog(@"this is a block!");
};

block(10, 10);

// 轉換后的C++代碼
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        int age = 10;

        // 定義block變數
        // block = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age)
        void (*block)(int, int) = ((void (*)(int, int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age));

        // 執行block內部代碼
        // __main_block_impl_0可以直接轉換為__block_impl型別,是因為兩個型別的結構體地址是一樣的,而且相當于直接把__block_impl里的值都放到__main_block_impl_0里
        // (block->FuncPtr)(block, 10, 10)
        ((void (*)(__block_impl *, int, int))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block, 10, 10);
    }
    return 0;
}

3.__main_block_impl_0型別的結構體,里面包含了__block_impl型別的結構體變數impl__main_block_desc_0型別的結構體變數Desc,一個回傳值為__main_block_impl_0型別的建構式,還會生成一個age來存盤外面參考的值

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int age;
    
    // 建構式(類似oc的init)
    // __main_block_func_0的地址傳給fp
    //  : age(_age)語法會自動將_ag賦值給age
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; // isa指向的_NSConcreteStackBlock就是當前block型別
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp; // 保存的就是__main_block_func_0的地址,也就是block執行邏輯的函式
    Desc = desc; // 保存的是&__main_block_desc_0_DATA的地址(主要存盤的就是__main_block_impl_0的大小)
      
      // 默認回傳的就是__main_block_impl_0結構體
  }
};

4.__block_impl型別的結構體里包含isa指標,說明block也是一個OC物件,在__main_block_impl_0的建構式中isa指向的是_NSConcreteStackBlock型別的地址,側面說明這個型別也是當前編譯時的block的真實型別

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

5.__main_block_func_0是一個封裝了block執行邏輯代碼的函式,在__main_block_impl_0的建構式中通過引數void *fp賦值給FuncPtr指標變數,來保存執行代碼的地址

// 封裝了block執行邏輯的函式
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int a, int b) {
  int age = __cself->age; // bound by copy

    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_3f4c4a_mi_0, age);
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_3f4c4a_mi_1);
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_3f4c4a_mi_2);
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_2r__m13fp2x2n9dvlr8d68yry500000gn_T_main_3f4c4a_mi_3);
}

6.__main_block_desc_0這個型別的結構體變數__main_block_desc_0_DATA里面的reserved賦值為0,Block_size賦值為sizeof(struct __main_block_impl_0),也就是當前__main_block_impl_0這個結構體的大小,在__main_block_impl_0的建構式中通過引數desc賦值給Desc

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved; // 0
  size_t Block_size; // 計算的就是__main_block_impl_0這個結構體的大小
} __main_block_desc_0_DATA = https://www.cnblogs.com/funkyRay/p/{ 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

7.__main_block_impl_0的建構式中 : age(_age)語法會自動將_age賦值給變數int age來保存,而且轉換后的呼叫__main_block_impl_0可以直接轉換為__block_impl型別,是因為兩個型別的結構體地址是一樣的,而且相當于直接把__block_impl里的值都放到__main_block_impl_0

總結
  • block本質上也是一個OC物件,它內部也有個isa指標
  • block是封裝了函式呼叫以及函式呼叫環境的OC物件

block的本質結構可以概括為下面這張圖

block的變數捕獲

為了保證block內部能夠正常訪問外部的變數,block有個變數捕獲機制

  • 區域變數默認是被auto修飾的,表示自動變數,離開作用域就銷毀,block的捕獲該變數是值傳遞
  • 區域變數被static修飾,會一直在記憶體中不被釋放,block的捕獲該變數是指標傳遞
  • 全域變數因為是一直都在記憶體中存在的,所以不用捕獲

block的型別

  • block有3種型別,可以通過呼叫class方法或者isa指標查看具體型別,最終都是繼承自NSBlock型別
    • __NSGlobalBlock__ ( _NSConcreteGlobalBlock ) - __NSStackBlock__ ( _NSConcreteStackBlock ) - __NSMallocBlock__ ( _NSConcreteMallocBlock)
  • block的真實型別都是以運行時為準的,通過Clang編譯出的C++型別不是最準確的,因為在運行時又會做了一些變動和處理,而且現在LLVM只會生成一種中間檔案,和Clang生成的檔案有差異

通過下面代碼觀察block的對應輸出

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
    
       void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"Hello");
	    };
	    
	    NSLog(@"%@", [block class]);
	    NSLog(@"%@", [[block class] superclass]);
	    NSLog(@"%@", [[[block class] superclass] superclass]);
    }
    return 0;
}

// 對應的輸出:__NSGlobalBlock__ NSBlock NSObject

不同記憶體區域對應的block型別不同

  • 資料段對應的是__NSGlobalBlock__型別的block
  • 堆段對應的是__NSMallocBlock__型別的block
  • 堆疊段對應的是__NSStackBlock__型別的block

不同操作對應的block型別不同

  • 沒有訪問自動變數的block的型別是__NSGlobalBlock__
  • 訪問了自動變數的block的型別是__NSStackBlock__
  • __NSStackBlock__的block呼叫了copy后型別會變為__NSMallocBlock__

每一種型別的block呼叫copy后的結果如下所示

修改Xcode的Build Setting->Objective-C Automatic Reference CountingNo,使編譯環境為MRC,然后輸出下面代碼可以查看block對應的型別

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int a = 10;
        
        // 堆:動態分配記憶體,需要程式員申請申請,也需要程式員自己管理記憶體
        void (^block1)(void) = ^{
            NSLog(@"Hello");
        };
        
        int age = 10;
        void (^block2)(void) = ^{
            NSLog(@"Hello - %d", age);
        };
        
        NSLog(@"%@ %@ %@", [block1 class], [[block2 copy] class], [^{
            NSLog(@"%d", age);
        } class]);
    }
    return 0;
}

// 對應的輸出:__NSGlobalBlock__ __NSMallocBlock__ __NSStackBlock__

注意:block2在MRC環境下的型別為__NSStackBlock__,是存盤在堆疊段的,只有通過copy修飾才會變成__NSMallocBlock__,存盤在堆中,在ARC環境下即使不用copy修飾型別也是__NSMallocBlock__,因為編譯器會視情況自動進行copy操作

block的copy操作

在ARC環境下,編譯器會根據情況自動將堆疊上的block復制到堆上

1.block作為函式回傳值

如果不進行copy操作myblock內部的block回傳值作用域一結束就會被釋放

typedef void (^Block)(void);

Block myblock()
{
    int age = 10;
    return ^{
        NSLog(@"---------%d", age);
    };
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
       Block block = myblock();
        block();
        NSLog(@"%@", [block class]); // __NSMallocBlock__
    }
    return 0;
}

2.將block賦值給__strong指標時

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int age = 10;
       
        // 強指標Block block
        Block block = ^{
            NSLog(@"---------%d", age);
        };
        
        NSLog(@"%@", [block class]); // __NSMallocBlock__
    }
    return 0;
}

3.block作為Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法引數時

NSArray *array = @[];
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
          
}];

4.block作為GCD API的方法引數時

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
  
});
   
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
  
});

不同環境下block屬性的寫法

1.MRCblock屬性的建議寫法

@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

2.ARCblock屬性的建議寫法

// 因為編譯器會自動視情況進行copy操作,所以兩種寫法都沒問題,只是為了統一規范建議使用copy來修飾屬性@property (strong, nonatomic) void (^block)(void);@property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

物件型別的auto變數

當block內部訪問了物件型別的auto變數時1.如果block是在堆疊上,將不會對auto變數產生強參考
@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@end

@implementation Person

- (void)dealloc
{
    [super dealloc];
    NSLog(@"Person - dealloc");
}
@end

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Block block;
        
        {
            Person *person = [[Person alloc] init];
            person.age = 10;
            
            block = ^{
                NSLog(@"---------%d", person.age);
            };
            
            // MRC環境下對應的記憶體管理
            [person release];
            NSLog(@"------%@", [block class]);
        }
        
        // 在這里打斷點,由于MRC環境下block是在堆疊區間的,所以不會對age進行強參考,person會隨著作用域結束而釋放
        NSLog(@"------");
    }
    return 0;
}

2.如果block被拷貝到堆上,會根據auto變數的修飾符(__strong、__weak、__unsafe_unretained)做出相應的操作

@interface Person : NSObject
@property (assign, nonatomic) int age;
@end

@implementation Person

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"Person - dealloc");
}
@end

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        Block block;
        
        {
            Person *person = [[Person alloc] init];
            person.age = 10;
            
           // __strong Person *weakPerson = person;
            __weak Person *weakPerson = person;
            
            block = ^{
                NSLog(@"---------%d", weakPerson);
            };
            
            NSLog(@"------%@", [block class]);
        }
        
        // 在這里打斷點,在ARC環境下block會自動拷貝到堆區間,切換修飾符__strong和__weak,person分別會不釋放和釋放
        NSLog(@"------");
    }
    return 0;
}

將上面代碼檔案轉換成C++檔案可以看出,block內部的__main_block_desc_0結構體會呼叫copy函式copy函式內部會呼叫_Block_object_assign函式,而_Block_object_assign函式會根據auto變數的修飾符(__strong、__weak、__unsafe_unretained)做出相應的操作,形成強參考(retain)或者弱參考

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  Person *__strong person;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__strong _person, int flags=0) : person(_person) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = https://www.cnblogs.com/funkyRay/p/{ 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->person, (void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

3.如果block從堆上移除,會呼叫block內部的dispose函式dispose函式內部會呼叫_Block_object_dispose函式,_Block_object_dispose函式會自動釋放參考的auto變數(release)

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

4.block只有參考的是基本資料型別才不會生成copydispose函式

5.如果用static修飾物件型別,那么生成的C++代碼如下

Block block;        
{
    static NSString *string = @"haha";
    block = ^{
        NSLog(@"---------%@", string);
    };
}

// 生成的C++代碼        
struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  
  // string變數的型別是NSString **
  NSString *__strong *string;
  
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, NSString *__strong *_string, int flags=0) : string(_string) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

注意:代碼里有__weak,轉換C++檔案可能會報錯cannot create __weak reference in file using manual reference,可以指定支持ARC、指定運行時系統版本

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 源檔案
```### __block修飾符

#### __block修飾基本資料型別
看下面代碼,怎樣可以在`block`內部修改`age`的值

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {

    int age = 10;
    
    Block block1 = ^{
        // age = 20;
        NSLog(@"age is %d", age);
    };
    
    block1();
    
    NSLog(@"age的記憶體地址 - %p", &age);
}
return 0;

}


1.用`static`來修飾`age屬性`,`block`內部參考的是`age`的地址值,可以根據地址去修改`age`的值,但不好的是`age屬性`會一直存放在記憶體中不銷毀,造成多余的記憶體占用,而且會改變`age屬性`的性質,不再是一個`auto變數`了

static int age = 10;


2.用`__block`來修飾屬性,底層會生成`__Block_byref_age_0`型別的結構體物件,里面存盤著`age`的真實值

__block int age = 10;


3.轉換成`C++檔案`來查看內部結構,會根據`__main_block_impl_0`里生成的`age`物件來修改內部的成員變數`age`而且在外面列印的`age`屬性的地址值也是`__Block_byref_age_0`結構體里的成員變數`age`的地址,目的就是不需要知道內部的真實實作,所看到的就是列印出來的值

struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding; // 保存的自己的地址
int __flags;
int __size;
int age;
};

struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_age_0 *age; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_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;
}
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;

    // __Block_byref_age_0 age = {0, &age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};  
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};

    Block block1 = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_age_0 *)&age, 570425344));

    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block1)->FuncPtr)((__block_impl *)block1);


}
return 0;

}


##### 總結:

- `__block`可以用于解決`block`內部無法修改`auto`變數值的問題
- 編譯器會將`__block`變數包裝成一個物件
- 其實修改的變數是`__block`生成的物件里面存盤的變數的值,而不是外面的`auto變數`,但是內部生成的相同的變數的地址和外面的`auto變數`地址值是一樣的,所以修改了內部的變數也會修改了外面的`auto變數`
- `__block`不能修飾全域變數、靜態變數(static)

##### __block的記憶體管理
1.程式編譯時,`block`和`__block`都是在堆疊中的,這時并不會對`__block`變數產生強參考

2.因為`__block`也會包裝成`OC物件`,所以`block`底層也會生成`copy函式`和`dispose函式`  

3.當`block`被`copy`到堆時,會呼叫`block`內部的`copy函式`,`copy函式`內部會呼叫`_Block_object_assign`函式,`_Block_object_assign`函式會對`__block`變數形成強參考(retain)

static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
void (copy)(struct __main_block_impl_0, struct __main_block_impl_0);
void (
dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = https://www.cnblogs.com/funkyRay/p/{ 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0dst, struct __main_block_impl_0src) {_Block_object_assign((void)&dst->age, (void)src->age, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);}


實際上這時`__block`修飾的變數因為被包裝成了`OC物件`,所以也會被拷貝到堆上,如果再有`block`強參考`__block`,由于`__block`變數已經拷貝到堆上了,就不會再拷貝了,下圖可以很好的表達出關系

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024131050-2137722604.jpg)

3.當`block`從堆中移除時,會呼叫`block`內部的`dispose函式`,`dispose函式`內部會呼叫`_Block_object_dispose`函式,`_Block_object_dispose`函式會自動釋放參考的`__block`變數(release)

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0src) {_Block_object_dispose((void)src->age, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);}


如果有多個`block`同時持有著`__block`變數,那么只有所有的block都從堆中移除了,`__block`變數才會被釋放

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024131097-86614401.jpg)

##### __block和OC物件在block中的區別

看下面的代碼,在`block`中的本質區別是什么

__block int age = 10;
NSObject *obj = [[NSObject alloc] init];

Block block1 = ^{
age = 20;

NSLog(@"age is %d", age);
NSLog(@"obj is %p", obj);
};


轉成`C++檔案`發現,`__block`生成的物件就是強參考,而`NSObject`物件會根據修飾符`__strong`或者`__weak`來區分是否要進行`retain操作`

struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
NSObject *__strong obj;
__Block_byref_age_0 *age; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, NSObject *__strong _obj, __Block_byref_age_0 *_age, int flags=0) : obj(_obj), age(_age->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0dst, struct __main_block_impl_0src) {_Block_object_assign((void)&dst->age, (void)src->age, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);_Block_object_assign((void)&dst->obj, (void)src->obj, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);}

**注意:`__weak`不能修飾基本資料型別,編譯器會報`__weak' only applies to Objective-C object or block pointer types; type here is 'int'`警告**

##### __forwarding指標
- 在堆疊中,`__block`中的`__forwarding指標`指向自己的記憶體地址
- 復制到堆中之后,`__forwarding指標`指向堆中的`__block`
- 堆中的`__forwarding`指向堆中的`__block`
- 這樣的目的都是為了不論訪問的`__block`是在堆疊上還是在堆上,都可以通過`__forwarding指標`找到存盤在堆中的`auto變數`

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024130733-2067416101.jpg)

#### __block修飾物件型別
1.看下面代碼,用`__block`修飾的物件型別什么時候被釋放

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Block block;

    {
        Person *person = [[Person alloc] init];
        person.age = 10;
        
        __block Person *weakPerson = person;

        block = ^{
            NSLog(@"---------%d", weakPerson.age);
        };
        
       
        NSLog(@"------%@", [block class]);
    }
    
    // 在這里打斷點觀察person是否會被釋放
    NSLog(@"------");
}
return 0;

}


2.轉換成`C++檔案`可以發現,`__block`底層生成的結構體里面會參考著該物件型別,并且默認是用`__strong`來修飾,而且內部也會對應的生成`copy`和`dispose`函式

struct __Block_byref_weakPerson_0 {
void __isa;
__Block_byref_weakPerson_0 __forwarding;
int __flags;
int __size;
void (
__Block_byref_id_object_copy)(void
, void);
void (
__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
Person *__strong weakPerson;
};


3.我們看`main函式`里會將`__Block_byref_id_object_copy_131`和`__Block_byref_id_object_dispose_131`賦值給`__Block_byref_weakPerson_0`這個結構體物件

int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
Block block;

    {
        Person *person = ((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((Person *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("Person"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
        ((void (*)(id, SEL, int))(void *)objc_msgSend)((id)person, sel_registerName("setAge:"), 10);

        // __Block_byref_weakPerson_0 weakPerson = {0, &weakPerson, 33554432, sizeof(__Block_byref_weakPerson_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, person};
        __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_weakPerson_0 weakPerson = {(void*)0,(__Block_byref_weakPerson_0 *)&weakPerson, 33554432, sizeof(__Block_byref_weakPerson_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, person};

        block = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_weakPerson_0 *)&weakPerson, 570425344));


        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_wn_kcs2c07n3mqd02d77tvjgtjr0000gn_T_main_8be7f8_mi_1, ((Class (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)block, sel_registerName("class")));
    }

    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_wn_kcs2c07n3mqd02d77tvjgtjr0000gn_T_main_8be7f8_mi_2);
}
return 0;

}


4.找到這兩個值能發現也是分別會呼叫`_Block_object_assign`和`_Block_object_dispose`這兩個函式,而且傳的物件就是`__Block_byref_weakPerson_0`內部的`weakPerson`這個物件,也就是說這個結構體內部也會對`weakPerson`這個物件進行著`retain`和`release`的操作

static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void src) {
_Block_object_assign((char
)dst + 40, *(void * ) ((char)src + 40), 131);
}
static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void src) {
_Block_object_dispose(
(void * ) ((char)src + 40), 131);


5.我們把第一段代碼中的`weakPerson`加上`__weak`修飾符,再運行程式會發現,當`block`釋放了,`person`物件也釋放了

typedef void (^Block)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Block block;

    {
        Person *person = [[Person alloc] init];
        person.age = 10;
        
        __block __weak Person *weakPerson = person;

        block = ^{
            NSLog(@"---------%d", weakPerson.age);
        };
        
       
        NSLog(@"------%@", [block class]);
    }
    
    // 在這里打斷點觀察person是否會被釋放
    NSLog(@"------");
}
return 0;

}


6.我們轉換成`C++檔案`能發現,`__Block_byref_weakPerson_0`里面的`person`物件修飾符變成了`__weak`

struct __Block_byref_weakPerson_0 {
void __isa;
__Block_byref_weakPerson_0 __forwarding;
int __flags;
int __size;
void (
__Block_byref_id_object_copy)(void
, void);
void (
__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
Person *__weak weakPerson;
};


##### 總結:
- `__block`修飾的物件型別也會生成一個新的結構體物件,并且只會被`block`進行強參考,同`__block`修飾基本資料型別是一樣的
- `__block`內部也會生成該物件型別的成員變數,而且會根據不同的修飾符`__strong`和`__weak`來對應著該物件型別是否被強參考
- `__block`內部也會生成`copy`和`dispose`函式
	- 當`__block`變數被`copy`到堆時,會呼叫`__block`變數內部的`copy函式`,`copy函式`內部會呼叫`_Block_object_assign`函式,`_Block_object_assign`函式會根據所指向物件的修飾符`(__strong、__weak、__unsafe_unretained)`做出相應的操作,形成強參考(retain)或者弱參考
	- 如果`__block`變數從堆上移除,會呼叫`__block`變數內部的`dispose函式`,`dispose函式`內部會呼叫`_Block_object_dispose`函式,`_Block_object_dispose`函式會自動釋放指向的物件(release)

**注意:在MRC環境下即使用\_\_block修飾,\_\_block內部只會對auto變數進行弱參考,無論加不加__weak,block釋放了,就全都釋放了,這點和在ARC環境下不同**

### 回圈參考
`block`在使用中很容易就會造成回圈參考問題,例如下面的代碼

typedef void (^Block) (void);

@interface Person : NSObject
@property (copy, nonatomic) Block block;
@property (assign, nonatomic) int age;

  • (void)test;
    @end

@implementation Person

  • (void)test {
    // 內部回圈參考
    self.block = ^{
    NSLog(@"age is %d", self.age);
    };
    }
    @end

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;

    // 回圈參考
    person.block = ^{
        NSLog(@"age is %d", person.age);
    };
}

NSLog(@"111111111111");
return 0;

}


`person`物件里面的`block`屬性強參考著`block`物件,而`block`物件內部也會有一個`person`的成員變數指向這個`Person物件`,這樣就會造成回圈參考,誰也無法釋放

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024130088-1235768827.jpg)


#### 解決方法
##### 在ARC環境下
讓其中一個指標變成弱參考

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024129668-1990190805.jpg)

1.用`__weak`解決,不會產生強參考,當指向的物件銷毀時,會自動讓指標置為`nil`

@implementation Person

  • (void)test {
    __weak typeof(self) weakSelf = self;

    self.block = ^{
    NSLog(@"age is %d", weakSelf.age);
    };
    }
    @end

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;

    // __weak Person *weakPerson = person;
    __weak typeof(person) weakPerson = person;
    person.block = ^{
        NSLog(@"age is %d", weakPerson.age);
    };
}

NSLog(@"111111111111");
return 0;

}


2.用`__unsafe_unretained`解決,不會產生強參考,但是是不安全的,當指向的物件銷毀時,指標存盤的地址值不變,仍然是指向著那塊已經被回收的記憶體空間,那么再訪問這個這個變數就會造成野指標錯誤

@implementation Person

  • (void)test {
    __unsafe_unretained typeof(self) weakSelf = self;

    self.block = ^{
    NSLog(@"age is %d", weakSelf.age);
    };
    }
    @end

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;

    __unsafe_unretained Person *weakPerson = person;
    person.block = ^{
        NSLog(@"age is %d", weakPerson.age);
    };
}

NSLog(@"111111111111");
return 0;

}


3.用``__block``解決,用`__block`修飾物件會造成三者相互參考造成回圈參考,需要手動呼叫block

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
__block Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;

    person.block = ^{
        NSLog(@"age is %d", weakPerson.age);
        person = nil;
    };
}

person.block();

NSLog(@"111111111111");
return 0;

}


`block`內部也需要手動將`person`置空,這個`person`是`__block`內部生成的指向`Person物件`的變數

![](https://img2020.cnblogs.com/blog/2320802/202104/2320802-20210407024130614-1682005821.jpg)

##### 在MRC環境下
1.用`__unsafe_unretained`解決,同ARC環境下一樣,只是MRC不支持`__weak`

Person *person = [[Person alloc] init];
__unsafe_unretained typeof(person) weakPerson = person;

person.block = [^{
NSLog(@"age is %d", weakPerson.age);
} copy];

[person release];

2.用`__block`解決,在MRC中,`__block`物件里是不會對`person物件`進行強參考的,所以不會造成回圈參考

__block Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;

person.block = [^{
NSLog(@"age is %d", person.age);
} copy];

[person release];

### 面試題
#### 1.看下面代碼,分別輸入的值是什么

int a = 10;
static int b = 10;

int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {

	auto int age = 10;
	static int height = 10;
	
	void (^block)(void) = ^{
		NSLog(@"age is %d, height is %d", age, height);
		NSLog(@"a is %d, b is %d", a, b);
	};
	
	age = 20;
	height = 20;
	a = 20;
	b = 20;
	
	block();
	    
	// 輸出結果為:age=10,height=20,a=20,b=20 
}
return 0;

}


`age`是自動變數,是值傳遞

`height`表示的是指標傳遞,`block`捕獲的是該變數的地址

而`a、b`都為全域變數,所以`block`根本不用捕獲,需要時直接拿取當前最新的值就可以了

int a = 10;
static int b = 10;

struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
int age;
int *height;

__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int *_height, int flags=0) : age(_age), height(_height) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
auto int age = 10;
static int height = 10;

	void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age, &height));

	age = 20;
	height = 20;
	a = 20;
	b = 20;

    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
return 0;

}


#### 2.看下面代碼,block內部會不會捕獲self

@interface Person : NSObject

@property (copy, nonatomic) NSString *name;

  • (instancetype)initWithName:(NSString *)name;
    @end

@implementation Person

  • (void)test
    {
    void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"-------%d", [self name]);
    };
    block();
    }

  • (instancetype)initWithName:(NSString *)name
    {
    if (self = [super init]) {
    self.name = name;
    }
    return self;
    }

@end


會捕獲,因為`self`本質也是一個區域變數,`block`內部會生成一個變數來保存`Person物件`的地址

struct __Person__test_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __Person__test_block_desc_0* Desc;
Person *self;
__Person__test_block_impl_0(void *fp, struct __Person__test_block_desc_0 *desc, Person *_self, int flags=0) : self(_self) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};

// 函式都會生成隱式引數self和_cmd
static void _I_Person_test(Person * self, SEL _cmd) {
void (block)(void) = ((void ()())&__Person__test_block_impl_0((void )__Person__test_block_func_0, &__Person__test_block_desc_0_DATA, self, 570425344));
((void (
)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}


#### 3.\_\_block的作用是什么?有什么使用注意點

可以將修飾的變數包裝成一個物件,解決在`block`內部無法修改外部變數的問題,

`__block`內部會進行記憶體管理,還有在`MRC環境下`是不會對物件進行強參考

#### 4.block的屬性修飾詞為什么是copy?使用block有哪些使用注意?

`block`一旦沒有進行`copy操作`,就不會在堆上,放到堆上的目的是方便我們來控制他的生命周期,可以更有效的進行記憶體管理,

注意回圈參考

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