深究Block的實(shí)現(xiàn)
先看一下Block使用的語法
聲明一個(gè)block
返回值 （^名稱）（參數(shù)列表） ＝ ^(參數(shù)列表)｛
｝；
- int (^name)(int ,int) = ^(int a,int b){
- return （a+b）;
- };
作為一個(gè)函數(shù)的參數(shù)：
- - (void)testBlock:(NSString *(返回類型) (^)(int a))s（block名字） {
- NSString *a = s(1);
- }
- [self testBlock:^NSString *(int a) {
- a = 5;
- return @"1";
- }];
然后通過底層代碼分析一下block的實(shí)現(xiàn)
iOS中有三種block，下文會細(xì)說
NSConcreteGlobalBlock;//在全局中定義的
NSConcreteStackBlock; //在局部定義的
NSConcreteMallocBlock;//分配在堆中
先從最簡單的看起
- int main(int argc, char * argv[]) {
- void (^block)(void) = ^{
- NSLog(@"1");
- };
（通過 在終端找到這個(gè).m文件，然后clang -rewrite-objc 代碼文件名 就可以看到文件夾有個(gè).cpp的文件，本來想變量ViewController的文件，里面用了UIKit庫，編譯的時(shí)候總是顯示找不到，于是我編譯的main.m文件）
編譯過來是
block源碼
這里先來分析一下（便于理解）：
- static void _main_block_func_0(struct _main_block_impl_0 *__cself) {
- NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_
- folders_yq_s_hjnhd12x79wq1ldg1jdr_w0000gn_T_main_50d1d6_mi_0);
- }
可以看到，這里對應(yīng)我們代碼中的block中的實(shí)現(xiàn)，所以可以知道，block使用的匿名函數(shù)，實(shí)際上被當(dāng)作一個(gè)函數(shù)來處理。不過傳入的是：一個(gè)_main_block_impl_0類型的結(jié)構(gòu)體，里面有一個(gè)block_impl的結(jié)構(gòu)體，和一個(gè)_main_block_desc_0的結(jié)構(gòu)體。跟著是他們的構(gòu)造函數(shù)。
來簡單看一下這個(gè)_main_block_impl_0結(jié)構(gòu)體吧：
isa指向這個(gè)block的類型。這里說明這個(gè)block是NSConcreteStackBlock類型的。
flag是標(biāo)志，可以看到，默認(rèn)構(gòu)造為0；
還有一個(gè)FuncPtr，也就是指向函數(shù)地址的指針。
還有一個(gè)__main_block_desc_0的結(jié)構(gòu)體，
在下面可以看到這個(gè)結(jié)構(gòu)體的初始化，
一個(gè)是reserverd默認(rèn)為0，
一個(gè)是block_size。是這個(gè)impl的size。
所以，這個(gè)_main_block_impl_0，我們可以理解為就是一個(gè)block實(shí)例，里面的成員變量有要執(zhí)行的函數(shù)的指針，和isa（和所有的oc對象一樣），還有一個(gè)size。
現(xiàn)在看一下main函數(shù)里面的內(nèi)容
- void (*name)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void
- *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
這里執(zhí)行的操作就是：初始化一個(gè)block實(shí)例，交給我們這么name名字變量，也就是用name這個(gè)指針指向這個(gè)block實(shí)例，執(zhí)行的時(shí)候，直接找到這個(gè)block中的指向函數(shù)地址的指針。
通過以上可以了解：block的實(shí)質(zhì)，就是一個(gè)對象，包含了一個(gè)指向函數(shù)首地址的指針，和一些與自己相關(guān)的成員變量。
接著看一下block訪問外部變量是怎么回事，這也是我們最關(guān)心的問題。
先來看一下局部變量：
- int a = 10;
- int b = 20;
- void (^block)() = ^ {
- NSLog(@"%d--%d",a,b);
- };
- block ();
block訪問局部變量
首先在_main_block_impl_0的定義中看到，block中用到的變量被作為成員變量追加到了結(jié)構(gòu)體中，
- _main_block_impl_0(void *fp, struct _main_block_desc_0 *desc,
- int _a, int _b, int flags=0) : a(_a), b(_b) {
- impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
- impl.Flags = flags;
- impl.FuncPtr = fp;
- Desc = desc;
- }
在初始化的時(shí)候，也需要把a(bǔ)和b的值傳入。
- void (**block)() = ((void (*)())&_main_block_impl_0((void *)
- _main_block_func_0, &_main_block_desc_0_DATA, a, b));
這里看到，在初始化的時(shí)候，把a(bǔ)，b值傳入來初始化一個(gè)_main_block_impl_0結(jié)構(gòu)體。這里需要注意，傳入的是a和b的值，所以我們要在結(jié)構(gòu)體中改變a和b是無效的。并且編譯會報(bào)錯(cuò)，如果要在block中改變里面的值。有以下幾種方法
1，靜態(tài)變量，全局變量
直接上代碼吧，嘻嘻
- int global_val = 1;
- static int static_global_val = 2;
- int main(int argc, char * argv[]) {
- static int static_val = 3;
- void (^block)() = ^ {
- global_val = 10;
- static_global_val = 20;
- static_val = 30;
- };
- NSLog(@"%d-%d-%d",global_val,static_global_val,static_val);
- block ();
- NSLog(@"%d-%d-%d",global_val,static_global_val,static_val);
- }
然后rewrite一下
訪問全局變量
因?yàn)檫@個(gè)_main_block_func_0能直接訪問靜態(tài)變量，所以可以直接訪問這個(gè)變量的值，也可以改變，不用擔(dān)心在調(diào)用這個(gè)函數(shù)的時(shí)候，全局變量訪問不到，導(dǎo)致錯(cuò)誤。所以這里面在調(diào)用全局變量的時(shí)候，就是很普通的調(diào)用全局變量，沒有什么不同。
局部靜態(tài)變量則傳的是一個(gè)指針進(jìn)來。因?yàn)椴挥脫?dān)心它在函數(shù)結(jié)束時(shí)或者其他什么地方被釋放，所以可以放心的訪問這個(gè)值。
- global_val = 10;
- static_global_val = 20;
- (*static_val) = 30;
改變的是這個(gè)指針指向的值
- void (*block)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)
- _main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &static_val));
可以看到，這里傳的是指針。
_main_block_func_0的作用域在main函數(shù)之外，要訪問這個(gè)變量，就只能傳指針。
第二種方法是給參數(shù)加__block屬性
- int main(int argc, char * argv[]) {
- __block int block_val = 3;
- void (^block)() = ^ {
- block_val = 30;
- };
- NSLog(@"%d",block_val);
- block ();
- NSLog(@"%d",block_val);
- NSLog(@"%@",block);
- }
__block參數(shù)
可以看到里面比其他多了一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)體_Block_byref_block_val_0
里面有：
_isa初始化為0，
__forwarding;//持有該實(shí)例自身的的指針
int flags;為0
int s__Block_byref_block_val_0ize;size
int block_val;//存放這個(gè)變量的值
原來是把一個(gè)局部變量，封裝成了一個(gè)結(jié)構(gòu)體
賦值的時(shí)候直接給這個(gè)結(jié)構(gòu)體中的這個(gè)值賦值
(block_val->__forwarding->block_val) = 30;
所以，在訪問這個(gè)變量的時(shí)候，其實(shí)在訪問這個(gè)結(jié)構(gòu)體的這個(gè)變量。
關(guān)于_forwarding的作用請不要著急。
Block有三種類型：
- ｛
- NSConcreteGlobalBlock;//在全局中定義的
- NSConcreteStackBlock; //在局部定義的
- NSConcreteMallocBlock;//分配在堆中
- ｝
設(shè)置在棧上的block，當(dāng)“name這個(gè)名字變量”作用域結(jié)束時(shí)，block變量也會廢棄。
所以，iOS提供了將block結(jié)構(gòu)體和_block變量，復(fù)制到堆上的方法。即使block的name變量結(jié)束，那么堆上的block還可以繼續(xù)訪問。
而此時(shí)，_block變量結(jié)構(gòu)體中的_forwarding變量可以實(shí)現(xiàn)，無論在堆上還是在棧上。都可以正確訪問_block變量。可以理解，當(dāng)把_block變量復(fù)制到堆上的時(shí)候，_forwarding就指向堆里中的自己。所以無論是訪問棧中自己，還是堆中的自己，最終訪問都是堆中的這個(gè)值。
一個(gè)Block對_block的內(nèi)存管理方式與 ARC機(jī)制完全相同。
而_main_block_desc 中的copy和dispose就是這個(gè) __block的retain和release操作。
那什么block在時(shí)候會復(fù)制到堆呢？
- 掉用block的copy方法。
- block作為函數(shù)返回值返回時(shí)。
- block調(diào)用外面的_strong的id的類時(shí)，或用_block時(shí)。
- 方法中，用usingblock或者GCD中的API時(shí)。
這里想講一下，在局部函數(shù)里，定義block時(shí)，打印出來還是NSConcreteGlobalBlock類型的，而且只要用了外部變量，不管是assign還是week還是strong類型的，打印出來都是NSConcreteMallocBlock類型的。所以我猜測這會不會是蘋果新版的改進(jìn)，為了block在訪問無效的變量，直接把block拷貝到堆上，從而也拷貝一份變量。或許是我忽略了中間的某個(gè)步驟
其實(shí)到了這里，不用再描述，也知道為什么會發(fā)送死循環(huán)，又怎么解決了。當(dāng)在block中用self的時(shí)候，block拷貝到堆上，首先，在棧上的這個(gè)block有一個(gè)持有者，是name這個(gè)變量。當(dāng)name這個(gè)變量作用域之外，棧上這個(gè)block就release了。，那么當(dāng)block拷貝到堆上的時(shí)候，block有一個(gè)持有者是self，那么block在拷貝時(shí)，它的變量一個(gè)self指針，也會拷貝，而self又指向這個(gè)block，block持有self，self持有block，兩者都不會釋放。要打破這個(gè)循環(huán)，需要將self置為__week,就算拷貝一個(gè)week指針，那也不影響self的引用計(jì)數(shù)。
