Block的原理學(xué)習(xí)

Block的定義

  1. Blocks是C語言的擴(kuò)充功能跟继〉锞停可以用一句話來表示Blocks的擴(kuò)充功能：帶有自動(dòng)變量（局部變量）的匿名函數(shù)内狗。

  2. Block的語法聲明：返回值類型 (^變量名)(參數(shù)列表) = ^ 返回值類型 (參數(shù)列表) 表達(dá)式

    • 代碼表示：void (^block)(void) = ^void (void){};

    • 或者使用typedef來定義一個(gè)block：typedef void (^block)(void);

分類

在iOS中圈匆，主要有三種Block類型邻吭，NSGlobalBlock晤斩、NSStackBlock燎孟、NSMallocBlock。這三種block類型主要是以block所在的儲(chǔ)存空間作為區(qū)分依據(jù)尸昧。

  1. 全局Block：NSGlobalBlock

    • 位于內(nèi)存全局區(qū)揩页，.data區(qū)域

    • 在Block內(nèi)部，沒有訪問外部的變量

    • (__NSGlobalBlock__ : __NSGlobalBlock : NSBlock : NSObject)

  2. 棧Block：NSStackBlock

    • 位于內(nèi)存的棧存儲(chǔ)區(qū)，

    • 在Block內(nèi)部爆侣，訪問外部變量萍程，但是只讀操作，不能進(jìn)行"寫"操作

    • (__NSStackBlock__ : __NSStackBlock : NSBlock : NSObject)

  3. 堆Block：NSMallocBlock

    • 位于內(nèi)存的堆存儲(chǔ)區(qū)

    • 堆Block是棧Block的復(fù)制兔仰，因此在Block內(nèi)部會(huì)訪問外部變量茫负，也是只讀操作，不能進(jìn)行"寫"操作

    • (__NSMallocBlock__ : __NSMallocBlock : NSBlock : NSObject)

  4. 三種類型存儲(chǔ)示意圖：

block類型.png

  1. Block的分類簡單用下圖表示


    Block分類.png

為了方便后續(xù)的分析和展示乎赴，需要把代碼編譯成.cpp文件忍法。編譯指令如下

  • 模擬器：xcrun -sdk iphonesimulator clang -rewrite-objc xxx文件名

  • 真機(jī): xcrun -sdk iphoneos clang -rewrite-objc xxx文件名

全局區(qū)Block（NSGlobalBlock）

  1. 沒有外部變量引用的block就是全局區(qū)Block，如下代碼：

      //全局block NSGlobalBlock
-(void)globalBlock{
   void(^globalBlock)(void) = ^{
      NSLog(@">>>>>globalBlock<<<<<");
   };
   NSLog(@"當(dāng)前的block類型為>>>>>%@",globalBlock);
  globalBlock();
}
------------------------------------------------------

//打印結(jié)果為：
2022-04-20 14:38:22.668397+0800 suanfaProject[5151:219121] 當(dāng)前的block類型為>>>>><__NSGlobalBlock__: 0x102b04cc0>
2022-04-20 14:38:22.668573+0800 suanfaProject[5151:219121] >>>>>globalBlock<<<<<

  2. 編譯后的.cpp文件榕吼，很復(fù)雜饿序，直截取需要的內(nèi)容：

    struct __block_impl {
  //isa指針，指向具體的Block的類羹蚣，當(dāng)前是NSGlobalBlock類型的block原探，指向?yàn)開_NSGlobalBlock__
  void *isa;
  //表示一些block的附加信息，涉及到引用指數(shù)和銷毀的判斷顽素，會(huì)使用到該值
  int Flags;
  //保留變量
  int Reserved;
  // 函數(shù)指針咽弦，指向具體的 block 實(shí)現(xiàn)的函數(shù)調(diào)用地址
  //block將需要執(zhí)行的代碼創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，impl內(nèi)部的FuncPtr指向這個(gè)函數(shù)的地址胁出，通過地址調(diào)用這個(gè)函數(shù)型型，就可以執(zhí)行block里面的代碼
  //函數(shù)名稱類似于 __類名__調(diào)用block的方法名_block_func_標(biāo)記數(shù) ：__BlockClang__globalBlock_block_func_0
  void *FuncPtr;
};

// @implementation BlockClang
///這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是block的實(shí)際內(nèi)容。
struct __BlockClang__globalBlock_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  //block的描述信息全蝶，
  struct __BlockClang__globalBlock_block_desc_0* Desc;
  //結(jié)構(gòu)體的同名構(gòu)造函數(shù)
  //fp:是block是根據(jù)執(zhí)行的代碼而創(chuàng)建的函數(shù)的函數(shù)指針
  //desc:block的描述信息結(jié)構(gòu)體
  __BlockClang__globalBlock_block_impl_0(void *fp, struct __BlockClang__globalBlock_block_desc_0 *desc, int flags=0)   {
      //在編譯階段所有類型的block的isa都指向_NSConcreteStackBlock输莺，也就是說block類型是在運(yùn)行時(shí)確定的。
      impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
      impl.Flags = flags;
      impl.FuncPtr = fp;
      Desc = desc;
  }
};

//block將需要執(zhí)行的代碼創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)
static void __BlockClang__globalBlock_block_func_0(struct __BlockClang__globalBlock_block_impl_0 *__cself) {
    //里面是一句打印代碼
    NSLog((NSString*)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_8949bb_mi_0);
  }

//block的描述信息結(jié)構(gòu)體裸诽，并給出一個(gè)默認(rèn)值
static struct __BlockClang__globalBlock_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
 } __BlockClang__globalBlock_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __BlockClang__globalBlock_block_impl_0)};

//-(void)globalBlock的方法嫂用，編譯出來的文件
static void _I_BlockClang_globalBlock(BlockClang * self, SEL _cmd) {
  //void(*globalBlock)(void) = &__BlockClang__globalBlock_block_impl_0(__BlockClang__globalBlock_block_func_0,   &__BlockClang__globalBlock_block_desc_0_DATA));
  void(*globalBlock)(void) = ((void (*)())&__BlockClang__globalBlock_block_impl_0((void       *)__BlockClang__globalBlock_block_func_0, &__BlockClang__globalBlock_block_desc_0_DATA));

  //打印函數(shù)
  NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_8949bb_mi_1,globalBlock);
  //調(diào)用globalBlock
  //去掉類型強(qiáng)轉(zhuǎn)后的代碼：globalBlock->FuncPtr(globalBlock); //即調(diào)用globalBlock結(jié)構(gòu)體中FuncPtr參數(shù)，傳值為block本身
  ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)globalBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)globalBlock);
}
// @end

  3. 總結(jié)以上述代碼

    • Block的輸出為__NSGlobalBlock__丈冬，這也就說明了嘱函，是一種全局Block

    • Block內(nèi)部沒有訪問外部的auto變量

棧Block（NSStackBlock）

  1. 非強(qiáng)引用Block或者非copy的Block，類型就是棧Block埂蕊。ARC下需要使用__weak修飾就是stackBlock往弓，代碼實(shí)例如下

     //棧block NSStackBlock
-(void)stackBlock{
    int age = 10;
    void(^ stackBlock)(void) = ^{
        NSLog(@">>>>>stackBlock<<<<<, age : %d",age);
    };
    NSLog(@"當(dāng)前的block類型為>>>>>%@",stackBlock);
    stackBlock();
}
------------------------------------------------------
//打印結(jié)果為：
2022-04-20 15:49:59.063036+0800 suanfaProject[5886:260026] 當(dāng)前的block類型為>>>>><__NSStackBlock__: 0x16b5c5938>
2022-04-20 15:49:59.063267+0800 suanfaProject[5886:260026] >>>>>NSStackBlock<<<<<, age : 10

  2. 編譯后的.cpp文件，如下

     struct __block_impl {
    //isa指針蓄氧，指向具體的Block的類函似，當(dāng)前是NSGlobalBlock類型的block，指向?yàn)開_NSGlobalBlock__
    void *isa;
    //表示一些block的附加信息喉童，涉及到引用指數(shù)和銷毀的判斷撇寞，會(huì)使用到該值
    int Flags;
     //保留變量
    int Reserved;
    // 函數(shù)指針，指向具體的 block 實(shí)現(xiàn)的函數(shù)調(diào)用地址
    //block將需要執(zhí)行的代碼創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，impl內(nèi)部的FuncPtr指向這個(gè)函數(shù)的地址蔑担，通過地址調(diào)用這個(gè)函數(shù)牌废，就可以執(zhí)行block里面的代碼
    //函數(shù)名稱類似于 __類名__調(diào)用block的方法名_block_func_標(biāo)記數(shù) ：__BlockClang__globalBlock_block_func_0
    void *FuncPtr;
  };

  // @implementation BlockClang
  //block的結(jié)構(gòu)體
  struct __BlockClang__stackBlock_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __BlockClang__stackBlock_block_desc_0* Desc;

    //這里多了一個(gè)age的參數(shù)，是和全局Block的文件不同的地方
    int age;
    //結(jié)構(gòu)體的同名構(gòu)造函數(shù)
    //fp:是block是根據(jù)執(zhí)行的代碼而創(chuàng)建的函數(shù)的函數(shù)指針
    //desc:block的描述信息結(jié)構(gòu)體
    //多個(gè)一個(gè)age的賦值啤握，看的出來這里是一個(gè)值的復(fù)制鸟缕，并不是指針
    __BlockClang__stackBlock_block_impl_0(void *fp, struct __BlockClang__stackBlock_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
       impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
      impl.Flags = flags;
      impl.FuncPtr = fp;
      Desc = desc;
    }
  };

  //block將需要執(zhí)行的代碼創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)
  static void __BlockClang__stackBlock_block_func_0(struct __BlockClang__stackBlock_block_impl_0 *__cself) {
      int age = __cself->age; // bound by copy
      //打印代碼
      NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_7d0b37_mi_0,age);
  }


  //block的描述信息結(jié)構(gòu)體，并給出一個(gè)默認(rèn)值
  static struct __BlockClang__stackBlock_block_desc_0 {
      size_t reserved;
      size_t Block_size;
  } __BlockClang__stackBlock_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __BlockClang__stackBlock_block_impl_0)};

  //-(void)stackBlock的方法排抬，編譯出來的文件
  static void _I_BlockClang_stackBlock(BlockClang * self, SEL _cmd) {
      //外部變量
      int age = 10;
      // void(* stackBlock)(void) = &__BlockClang__stackBlock_block_impl_0(__BlockClang__stackBlock_block_func_0, &__BlockClang__stackBlock_block_desc_0_DATA, age));
      void(* stackBlock)(void) = ((void (*)())&__BlockClang__stackBlock_block_impl_0((void *)__BlockClang__stackBlock_block_func_0, &__BlockClang__stackBlock_block_desc_0_DATA, age));
      //打印函數(shù)
      NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_7d0b37_mi_1,stackBlock);
      //調(diào)用globalBlock
      //去掉類型強(qiáng)轉(zhuǎn)后的代碼：stackBlock->FuncPtr(stackBlock); //即調(diào)用globalBlock結(jié)構(gòu)體中FuncPtr參數(shù)懂从，傳值為block本身
      ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)stackBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)stackBlock);
  }
  // @end

  1. 給Block內(nèi)引用的外部變量age，進(jìn)行復(fù)制操作蹲蒲，觀察現(xiàn)象

    棧Block賦值操作.png

    由圖上可知番甩，在block內(nèi)部使用block外部定義的局部變量時(shí)，在block內(nèi)部是只讀的悠鞍，不能對他進(jìn)行修改，如果想要修改模燥，變量前要有__block修飾咖祭，或者使用static修飾。

  2. 總結(jié)以上述代碼

    • Block的輸出為__NSStackBlock__蔫骂，這也就說明了么翰，是一種棧Block

    • 和全局Block不一樣的地方，在于Block結(jié)構(gòu)體中辽旋，有了需要引用的變量浩嫌，而且在Block結(jié)構(gòu)體初始化的時(shí)候，要進(jìn)行變量的賦值

    • 棧Block對于外部的變量补胚，是以值復(fù)制的方式進(jìn)行訪問的码耐。而且在編譯階段就已經(jīng)完成了賦值，如果外部變量更改值溶其，Block內(nèi)部的變量值是不變的

    • 在block內(nèi)進(jìn)行寫操作骚腥，編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)，提示需要使用__block進(jìn)行修飾瓶逃。__block的修飾原理束铭，在下面會(huì)有說明。

堆Block（NSMallocBlock）
  1. 強(qiáng)引用Block或者copy后的block厢绝，都是堆Block契沫，代碼如下 
    //堆block NSMallocBlock
-(void)mallocBlock1{
  int age = 10;
  //默認(rèn)是強(qiáng)引用
  void(^mallocBlock)(void) = ^{
      NSLog(@">>>>>NSMallocBlock<<<<<, age : %d",age);
  };

  NSLog(@"當(dāng)前的block類型為>>>>>%@",mallocBlock);
  mallocBlock();
}
------------------------------------------------------
//打印結(jié)果為：
2022-04-21 14:39:23.197179+0800 suanfaProject[3997:179623] 當(dāng)前的block類型為>>>>><__NSMallocBlock__: 0x6000011b4120>
2022-04-21 14:39:23.197343+0800 suanfaProject[3997:179623] >>>>>NSMallocBlock<<<<<， age : 10
  2. NSMallocBlock 類型的 block 通常不會(huì)在源碼中直接出現(xiàn)昔汉，因?yàn)槟J(rèn)它是當(dāng)一個(gè) block 被 copy 的時(shí)候懈万，才會(huì)將這個(gè) block 復(fù)制到堆中。以下是一個(gè) block 被 copy 時(shí)的示例代碼 (來自 這里)，可以看到钞速，在圖中框起來的代碼贷掖，目標(biāo)的 block 類型被修改為_NSConcreteMallocBlock。
block的復(fù)制.png

Block的本質(zhì)

  1. 前面說過了Block的分類渴语，并且編譯出了各個(gè)分類的代碼苹威，在編譯出來的代碼中，最主要的代碼就是下面的這些：

    block結(jié)構(gòu)體.png

    在說明堆Block類型的時(shí)候驾凶，截圖的代碼中牙甫，是有一個(gè)void *_Block_copy(const void *arg)方法。三種類型的Block在使用的過程中调违，都會(huì)調(diào)用這個(gè)方法窟哺。其在方法的第一步就是struct Block_layout *aBlock;，獲取到對應(yīng)的Block技肩，而Block_layout結(jié)構(gòu)體就是Block的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)且轨。Block_layout結(jié)構(gòu)體展示如下：

     #define BLOCK_DESCRIPTOR_1 1
struct Block_descriptor_1 {
    uintptr_t reserved;
    uintptr_t size;
};

#define BLOCK_DESCRIPTOR_2 1
struct Block_descriptor_2 {
    // requires BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE
    BlockCopyFunction copy;
    BlockDisposeFunction dispose;
};

#define BLOCK_DESCRIPTOR_3 1
struct Block_descriptor_3 {
    // requires BLOCK_HAS_SIGNATURE
    const char *signature;
    const char *layout;     // contents depend on BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT
};

struct Block_layout {
    void * __ptrauth_objc_isa_pointer isa;
    volatile int32_t flags; // contains ref count
    int32_t reserved;
    BlockInvokeFunction invoke;
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    // imported variables
};

  1. 在各個(gè)類型的Block打印中，可以看到各自對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體類型

    • 全局Block -----> NSGlobalBlock

    • 棧Block. -----> NSStackBlock

    • 堆Block -----> NSMallocBlock

  2. 在Block開放的源碼中虚婿，data.m文件中可以發(fā)現(xiàn)旋奢，上述的3種Block都是繼承自NSObject。

Block的類.png

  1. 綜上

    1. block底層就是一個(gè)Block_layout類型的結(jié)構(gòu)體然痊，這個(gè)結(jié)構(gòu)體中包含一個(gè)isa指針至朗，本質(zhì)上是一個(gè)OC對象

    2. block是封裝了函數(shù)調(diào)用以及函數(shù)調(diào)用環(huán)境的OC對象

Block變量截獲

  1. 為什么要進(jìn)行變量的捕獲？

    • 經(jīng)過前面Block類型的說明剧浸，了解到Block的三種類型锹引，分別存放在內(nèi)存全局區(qū)、內(nèi)存棧區(qū)唆香、內(nèi)存堆區(qū)嫌变，不同的類型，銷毀的時(shí)機(jī)不同躬它。

    • 在不同的Block內(nèi)部使用外部變量的時(shí)候初澎，需要考慮外部變量的生命周期，特別是銷毀的情況

    • 不能出現(xiàn)在Block內(nèi)部使用的使用虑凛，外部變量已經(jīng)銷毀碑宴。

    • 所以需要把外部變量捕獲到Block的內(nèi)部，這樣的話桑谍，使用的時(shí)候就不需要管外部的局部變量是不是還存在,只要使用內(nèi)部的捕獲變量就行

  2. C語言中變量分為三類

    • 全局變量： 作用域在全局延柠，哪個(gè)地方都能調(diào)用

    • 局部變量：作用域在大括號中，只能在大括號內(nèi)調(diào)用

      • 局部自動(dòng)變量 auto 關(guān)鍵字修飾

      • 局部靜態(tài)變量 static 關(guān)鍵字修飾

  3. 變量是對象的情況下锣披，也是一樣的贞间。對象類型的局部變量連所有權(quán)修飾符(__strong,__weak)一起捕獲

    • 棧Block：不管外部變量是強(qiáng)引用還是弱引用贿条，block都會(huì)弱引用訪問對象

    • 堆Block：

      • 如果外部強(qiáng)引用，block內(nèi)部也是強(qiáng)引用

      • 如果外部弱引用增热，block內(nèi)部也是弱引用

  4. 下面展示不同變量在Block內(nèi)部的引用情況

    • auto變量在Block內(nèi)部的捕獲情況
    auto變量.png
    • 靜態(tài)變量在Block內(nèi)部的捕獲情況
    靜態(tài)變量.png

    • 全局變量在Block內(nèi)部的捕獲情況

      全局變量.png

  1. 由第四條得處一下結(jié)論

    變量捕獲.png

__block修飾符

  1. 前面在Block分類里說過整以，如果要在Block內(nèi)部修改引用的外部變量的值，直接修改是不允許的峻仇。編譯系統(tǒng)給的提示是需要使用__Block修飾符公黑。接下來就看一下__Block的邏輯。

    __block修飾符.png

  1. 在報(bào)錯(cuò)的代碼上進(jìn)行修改摄咆，外部變量增加__block修飾凡蚜，并且在Block內(nèi)部修改變量的值。

    //堆block NSMallocBlock
-(void)mallocBlock1{
   //在Block需要引用的外部變量吭从，添加__Block修飾符
   __block int age = 10;
   //默認(rèn)是強(qiáng)引用
   void(^mallocBlock)(void) = ^{
     //在Block內(nèi)部修改變量的值
       age = 30;
       NSLog(@">>>>>NSMallocBlock<<<<<, age : %d",age);
   };
   NSLog(@"當(dāng)前的block類型為>>>>>%@",mallocBlock);
   mallocBlock();
}
------------------------------------------------------
打印結(jié)果為：
  2022-04-22 14:26:14.442743+0800 suanfaProject[2562:85326] 當(dāng)前的block類型為>>>>><__NSMallocBlock__: 0x60000092ebe0>
2022-04-22 14:26:14.442810+0800 suanfaProject[2562:85326] >>>>>NSMallocBlock<<<<<, age : 30

    可以看出朝蜘，加了__block后，編譯不會(huì)報(bào)錯(cuò)涩金，并且谱醇，修改變量的值成功。

  2. 接下來就編譯出這段代碼的.cpp文件進(jìn)行查看

    // @implementation BlockClang
//編譯器將__block修飾的外部變量包裝成一個(gè)結(jié)構(gòu)體（對象）步做，在結(jié)構(gòu)體中創(chuàng)建一個(gè)同名變量,
struct __Block_byref_age_0 {
    void *__isa;
  //結(jié)構(gòu)體的指針指向
    __Block_byref_age_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
  //同名變量
    int age;
};
//Block的結(jié)構(gòu)體副渴，這個(gè)結(jié)構(gòu)體就是block的實(shí)際內(nèi)容。
struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __BlockClang__mallocBlock1_block_desc_0* Desc;

    //block內(nèi)部捕獲根據(jù)外部變量創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)體指針
    //將結(jié)構(gòu)體copy到堆上辆床，在block中使用自動(dòng)變量時(shí)佳晶，使用指針指向的結(jié)構(gòu)體中的自動(dòng)變量桅狠，于是就達(dá)到了修改外部變量的作用讼载。
    __Block_byref_age_0 *age; // by ref

    //block結(jié)構(gòu)體的同名構(gòu)造
    __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0(void *fp,struct __BlockClang__mallocBlock1_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;
    }
};
//-(void)mallocBlock1的方法，編譯出來的文件
static void _I_BlockClang_mallocBlock1(BlockClang * self, SEL _cmd) {
    //把__block修飾的變量包裝成__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體中跌，并且玩層指針和變量的賦值
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 10};

  //獲取實(shí)例化的block
    void(*mallocBlock)(void) = ((void (*)())&__BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0((void *)__BlockClang__mallocBlock1_block_func_0, &__BlockClang__mallocBlock1_block_desc_0_DATA,(__Block_byref_age_0 *)&age,570425344));

    //打印語句
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_e5501c_mi_1,mallocBlock);
    //block的調(diào)用
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)mallocBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)mallocBlock);
}

//block內(nèi)部任務(wù)創(chuàng)建出來的方法
static void __BlockClang__mallocBlock1_block_func_0(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0 *__cself) {
    __Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref

    //這里是給__block修飾的外部變量的賦值操作咨堤，可以看出使用的是根據(jù)變量的指針找到內(nèi)存地址，然后進(jìn)行的賦值
    (age->__forwarding->age) = 30;
  //打印操作
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_sc_3y8t0nfj5zg81hbsf6y_dj9w0000gn_T_BlockClang_e5501c_mi_0,(age->__forwarding->age));
}

/*
//以下代碼暫不關(guān)注
static struct __BlockClang__mallocBlock1_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
    void (*copy)(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*,
                 struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*);
    void (*dispose)(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*);
} __BlockClang__mallocBlock1_block_desc_0_DATA = { 0,
    sizeof(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0),
    __BlockClang__mallocBlock1_block_copy_0,
    __BlockClang__mallocBlock1_block_dispose_0
};


static void __BlockClang__mallocBlock1_block_copy_0(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*dst, struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->age, (void*)src->age, 8);}

static void __BlockClang__mallocBlock1_block_dispose_0(struct __BlockClang__mallocBlock1_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->age, 8);}
*/

// @end

  3. 對比一下沒有使用__block的編譯文件

    使用__block的對比.png

    • 編譯器會(huì)將__block修飾的變量包裝成一個(gè)結(jié)構(gòu)體（對象）

    • 在結(jié)構(gòu)體中新建一個(gè)同名變量

    • block內(nèi)部捕獲該結(jié)構(gòu)體指針

    • 在block中使用外部變量時(shí)漩符，使用指針指向的結(jié)構(gòu)體中的外部變量

  4. 在對結(jié)構(gòu)體中的指針指向進(jìn)行說明

    • 如果Block是一個(gè)棧Block（NSStackBlock）一喘，結(jié)構(gòu)體中的__forwarding指針指向的就是自己所在區(qū)域的地址

    • 如果Block是一個(gè)堆Block（NSMallocBlock），由于堆Block是棧Block復(fù)制生成的嗜暴，即從棧區(qū)復(fù)制到了堆區(qū)凸克。則在堆區(qū)會(huì)有一塊屬于Block的空間，也就會(huì)有變量結(jié)構(gòu)體的空間闷沥。這個(gè)情況下萎战，__forwarding指針指向的在堆區(qū)的內(nèi)存地址。

      • a舆逃、當(dāng)block在棧時(shí)蚂维，__Block_byref_a_0結(jié)構(gòu)體內(nèi)的__forwarding指針指向結(jié)構(gòu)體自己
      • b戳粒、當(dāng)block被復(fù)制到堆中時(shí)，棧中的__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體也會(huì)被復(fù)制到堆中一份虫啥，而此時(shí)棧中的__Block_byref_a_0結(jié)構(gòu)體中的__forwarding指針指向的就是堆中的__Block_byref_a_0結(jié)構(gòu)體蔚约，堆中__Block_byref_a_0結(jié)構(gòu)體內(nèi)的__forwarding指針依然指向自己

      • c、通過__forwarding指針巧妙的將修改的變量賦值在堆中的__Block_byref_a_0中


        __block的 __forwarding指針.png

block循環(huán)引用以及解決方法

循環(huán)引用的原因

  1. 引用計(jì)數(shù)算法（Reference Counting）涂籽，對每個(gè)對象保存一個(gè)整型的引用計(jì)數(shù)器屬性苹祟。用于記錄對象被引用的情況。

    • 對于一個(gè)對象 A又活，只要有任何一個(gè)對象引用了 A苔咪，則 A 的引用計(jì)數(shù)器就加1；

    • 當(dāng)引用被銷毀時(shí)柳骄，引用放發(fā)通知給對象A鹦聪，引用計(jì)數(shù)器就減1汁掠。

    • 對象 A 的引用計(jì)數(shù)器一旦變?yōu)?，即表示對象 A 不可能再被使用，對象A被銷毀蔼夜。

  2. 正常釋放流程

    • 當(dāng)A持有B，當(dāng)A銷毀后钮热，會(huì)給B發(fā)送信號雌隅。B收到信號后，如果此時(shí)B的引用計(jì)數(shù)為0時(shí)臼婆，則B就會(huì)銷毀抒痒，此時(shí)A，B都能正常釋放颁褂。不會(huì)引起內(nèi)存泄漏
    正常引用.jpg

  1. 循環(huán)引用

    • 當(dāng)A持有B故响，B同時(shí)也持有A時(shí)，此時(shí)A銷毀需要B先銷毀颁独，而B銷毀同樣需要A先銷毀彩届，就導(dǎo)致相互等待銷毀，此時(shí)A誓酒，B的引用計(jì)數(shù)都不為0樟蠕，所以A，B此時(shí)都無法釋放靠柑。 從而導(dǎo)致了內(nèi)存泄漏
    循環(huán)引用.jpg

解決方法

  1. 平常代碼里用的最多的應(yīng)該就是__weak修飾符寨辩。

    • 定義一個(gè)弱引用的weakSelf，即__weak typeof(self) weakSelf = self;歼冰，指向self靡狞。

    • 因?yàn)槭?code>__weak修飾，變量的引用計(jì)數(shù)不會(huì)增加

    • 使用__weak修飾的代碼展示

      - (void)weakSelf{
    self.name = @"jack";
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    void(^block)(void) = ^{
        NSLog(@"weakSelf.name>>>>>%@",weakSelf.name);
    };
    block();
}
------------------------------------------------------
打印結(jié)果為：
2022-04-24 10:24:20.008072+0800 suanfaProject[1716:30969] weakSelf.name>>>>>jack

  2. weak-strong-dance （弱強(qiáng)共舞）

    • 如果只使用__weak修飾的變量停巷，其引用計(jì)數(shù)不會(huì)增加耍攘。這樣的話榕栏，會(huì)出現(xiàn)block內(nèi)部持有的對象被提前釋放的情況。比如在Block內(nèi)部執(zhí)行一個(gè)計(jì)時(shí)器任務(wù)蕾各，就會(huì)出現(xiàn)定時(shí)任務(wù)在執(zhí)行的時(shí)候扒磁，退出控制器，控制器就被銷毀式曲，其變量獲取不到

        - (void)weakSelfShortcoming{
    self.name = @"jack";
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    void(^block)(void) = ^{
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            NSLog(@"weakSelf.name>>>>>%@",weakSelf.name);
        });
    };
    block();
}
------------------------------------------------------
2022-04-24 10:28:11.588892+0800 suanfaProject[1768:33723] ~~~ self dealloc ~~~
  //可以看出妨托，self已經(jīng)被銷毀，self的地址清空吝羞，也就獲取不到weakSelf.name
2022-04-24 10:28:11.936690+0800 suanfaProject[1768:34131] weakSelf.name>>>>>(null)

    • Block內(nèi)部嵌套定時(shí)任務(wù)兰伤，則需要同時(shí)使用__weak和__strong。如果只用weak修飾钧排，則可能出現(xiàn)block內(nèi)部持有的對象被提前釋放敦腔，為了防止block內(nèi)部變量被提前釋放，使用__strong對引用計(jì)數(shù)+1恨溜，防止提前釋放符衔。

        - (void)weak_strong_Self{
    self.name = @"jack";
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    void(^block)(void) = ^{
      //在Block內(nèi)部，使用__strong修飾
        __strong typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            NSLog(@"weakSelf.name>>>>>%@",strongSelf.name);
        });
    };
    block();
}
------------------------------------------------------
  //可以看出糟袁，self是在定時(shí)任務(wù)完成以后進(jìn)行銷毀的
2022-04-24 10:35:18.498441+0800 suanfaProject[1869:38834] weakSelf.name>>>>>jack
2022-04-24 10:35:18.499136+0800 suanfaProject[1869:38688] ~~~ self dealloc ~~

  3. __block修飾變量

    • 代碼如下 
         - (void)blockSymbol{
    self.name = @"jack";
    __block BlocksVC *blockVC = self;
    void(^block)(void) = ^{
        NSLog(@"blockVC.name>>>>>%@",blockVC.name);
    };
    block();
}
------------------------------------------------------
2022-04-24 10:48:00.279485+0800 suanfaProject[2049:46359] blockVC.name>>>>>jack
2022-04-24 10:48:00.625749+0800 suanfaProject[2049:46303] ~~~ self dealloc ~~~

  4. 把對象作為Block的參數(shù)判族，傳到Block內(nèi)部

    • 代碼如下

         self.name = @"jack";
   void(^block)(BlocksVC *blockVC) = ^(BlocksVC *blockVC){
       dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
           NSLog(@"blockVC.name>>>>>%@",blockVC.name);
       });
   };
   block(self);
}
------------------------------------------------------
2022-04-24 10:56:38.622366+0800 suanfaProject[2154:51224] blockVC.name>>>>>jack
2022-04-24 10:56:38.623024+0800 suanfaProject[2154:51097] ~~~ self dealloc ~~~</pre>
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