前情提要
基于Block原理分析(1),繼續(xù)分析Block中的剩余知識(shí)點(diǎn)。
1.__block 說(shuō)明符
我們?cè)賮?lái)回顧前面截獲自動(dòng)變量的例子。
^{printf(fmt, capturedVariable);};該源碼轉(zhuǎn)換結(jié)果如下：
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
const char *fmt = __cself->fmt; // bound by copy
int capturedVariable = __cself->capturedVariable; // bound by copy
printf(fmt, capturedVariable);}
Block中所使用的的被截獲自動(dòng)變量就如"帶有自動(dòng)變量值的匿名函數(shù)"所說(shuō)，僅截獲自動(dòng)變量的值菜拓。Block中使用自動(dòng)變量后传于，在Block的結(jié)構(gòu)體實(shí)例中重寫(xiě)該自動(dòng)變量也不會(huì)改變?cè)瓉?lái)截獲的自動(dòng)變量治筒。詳細(xì)解釋就是截獲的自動(dòng)變量為__cself->fmt展箱。而這個(gè)__cself就是blk腹殿，而blk結(jié)構(gòu)體的成員變量fmt和capturedVariable是在Block初始化過(guò)程中独悴，以值傳遞的方式賦值給Block結(jié)構(gòu)體的成員變量:
//int main 中
int unCapturedVariable = 100;
int capturedVariable = 60;
const char *fmt = "capturedVariable = %d/n";
((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, fmt, capturedVariable));--->Block例书；
之后再將初始化好的Block的結(jié)構(gòu)體賦值給blk:
void(*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, fmt, capturedVariable));
而下面的函數(shù)調(diào)用(blk->impl.FuncPtr)(blk)：
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
就是把blk當(dāng)做參數(shù)傳遞給了__main_block_func_0方法，所以__cself就是blk自己刻炒。
如果我們?cè)噲D在Block內(nèi)部改變被Block截獲的值會(huì)怎么樣呢?系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤决采。因?yàn)樵趯?shí)現(xiàn)上不能改寫(xiě)被截獲自動(dòng)變量值的值，所以當(dāng)編譯器在編譯過(guò)程中檢查出給被截獲自動(dòng)變量值賦值的操作時(shí)坟奥，便產(chǎn)生了編譯錯(cuò)誤树瞭。這樣一來(lái)就無(wú)法在Block中保存值了，極為不便爱谁。解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方法晒喷。
第一種：C語(yǔ)言中有三個(gè)變量宿接，允許Block直接改寫(xiě)其值链快。具體如下：
- 靜態(tài)變量： 在函數(shù)內(nèi)定義，相比較于自動(dòng)變量（生存期為函數(shù)的生存期）劫扒，它的生存期為整個(gè)程序捐顷。但作用域與自動(dòng)變量相同荡陷；
- 靜態(tài)全局變量： 作用域?yàn)槎x它的文件內(nèi)，生命周期為定義它文件的生命周期迅涮，大部分情況下同源程序废赞；
- 全局變量： 作用域?yàn)槿抗こ涛募?生命周期為整個(gè)源程序的生命周期；
雖然Block語(yǔ)法的匿名函數(shù)部分(__main_block_func_0)變換為了C語(yǔ)言函數(shù),但從這個(gè)變換的函數(shù)中訪問(wèn)靜態(tài)全局變量叮姑，全局變量并沒(méi)有任何改變唉地，可直接使用。但是靜態(tài)變量的情況下传透，轉(zhuǎn)換后的函數(shù)原本就設(shè)置在含有Block語(yǔ)法的函數(shù)外(靜態(tài)變量作用域外)耘沼，所以無(wú)法訪問(wèn), 除非將其捕獲。
我們來(lái)看看下面這段源代碼：
#include <stdio.h>
// 全局變量
int global_val = 1;
// 靜態(tài)全局變量
static int static_global_val = 2;
int main() {
// 靜態(tài)局部變量
static int static_val = 3;
void (^blk)(void) = ^{
global_val *= 1;
static_global_val *= 2;
static_val *= 3;
};
return 0;
}
轉(zhuǎn)換后,摘取有用的部分：
int global_val = 1;
static int static_global_val = 2;
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
int *static_val;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int *_static_val, int flags=0) : static_val(_static_val) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
int *static_val = __cself->static_val; // bound by copy
global_val *= 1;
static_global_val *= 2;
(*static_val) *= 3;
}
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
int main() {
static int static_val = 3;
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &static_val));
return 0;
}
這個(gè)結(jié)果我們已經(jīng)很熟悉了朱盐，對(duì)靜態(tài)全局變量static_global_val和全局變量global_val的訪問(wèn)與轉(zhuǎn)換之前完全相同群嗤。靜態(tài)變量static_val又是如何轉(zhuǎn)換的呢？以下摘出Block中使用該變量的部分:
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
int *static_val = __cself->static_val; // bound by copy
global_val *= 1;
static_global_val *= 2;
(*static_val) *= 3;
}
那這個(gè)__cself->static_val又是誰(shuí)呢兵琳？
int main() {
static int static_val = 3;
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &static_val));
return 0;
}
是Block初始化的時(shí)候的一個(gè)參數(shù)&static_val狂秘。進(jìn)行了一個(gè)指針傳遞，這是超出作用域使用變量的最簡(jiǎn)單方法躯肌≌叽海可以自己用printf打印再確認(rèn)一下。實(shí)際上清女，在由Block語(yǔ)法生成的值Block上钱烟，可以存有超過(guò)其變量作用域的被截獲對(duì)象的自動(dòng)變量。變量作用域結(jié)束的同時(shí)，原來(lái)的自動(dòng)變量被廢棄拴袭，因此Block中超過(guò)變量作用域而存在的變量同靜態(tài)變量一樣传惠，將不能通過(guò)指針訪問(wèn)原來(lái)的自動(dòng)變量。但該變量在Block內(nèi)仍然可以訪問(wèn)稻扬，這種情況發(fā)生在將Block從棧復(fù)制到堆上，與此同時(shí)__block修飾的變量也會(huì)一同被復(fù)制到堆上, Block持有該對(duì)象羊瘩。
第二種：使用"__block說(shuō)明符"泰佳。更準(zhǔn)確的表述是："__block存儲(chǔ)類(lèi)域說(shuō)明符"(這個(gè)類(lèi)不是面向?qū)ο蟮念?lèi)，是類(lèi)域)尘吗。C語(yǔ)言中有以下存儲(chǔ)類(lèi)域說(shuō)明符:typedef,extern,static,auto,register逝她。
__block說(shuō)明符類(lèi)似于static,auto和register說(shuō)明符，他們用于指定將變量值設(shè)置到哪個(gè)存儲(chǔ)域中睬捶，例如黔宛，auto表示作為自動(dòng)變量存儲(chǔ)在棧中，static表示作為靜態(tài)變量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)擒贸。
下面我們來(lái)實(shí)際使用__block說(shuō)明符臀晃，用它來(lái)指定Block中想變更值的自動(dòng)變量。
.m代碼：
#include <stdio.h>
int main() {
__block int val = 10;
void (^blk)(void) = ^{
val = 1;
};
blk();
return 0;
}
轉(zhuǎn)換后介劫，摘取又用的部分：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_val_0 *val; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_val_0 *_val, int flags=0) : val(_val->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref
(val->__forwarding->val) = 1;
}
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->val, (void*)src->val, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->val, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
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 = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};
int main() {
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {(void*)0,(__Block_byref_val_0 *)&val, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 10};
void (*blk)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_val_0 *)&val, 570425344));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
return 0;
}
加一個(gè)__block相較于之前轉(zhuǎn)換的代碼出現(xiàn)了很多新面孔徽惋，我們一個(gè)一個(gè)地看。
__block int val = 10;轉(zhuǎn)換后的代碼是:
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {
(void*)0,
(__Block_byref_val_0 *)&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
10};
整體簡(jiǎn)化一下:
__Block_byref_val_0 val = {
(void*)0,
(__Block_byref_val_0 *)&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
10
};
我們發(fā)現(xiàn)座韵，這個(gè)自動(dòng)變量變成了一個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)例险绘。__block修飾的變量(val)也同Block一樣變成__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的自動(dòng)變量，即棧上生成的__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例誉碴，該變量初始化為10宦棺，并且這個(gè)值（10）也出現(xiàn)在了結(jié)構(gòu)體實(shí)例的初始化中，這意味著該結(jié)構(gòu)體持有相當(dāng)于原自動(dòng)變量(val)的成員變量(int val)黔帕。
該結(jié)構(gòu)體聲明如下:
struct __Block_byref_val_0 {
void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int val;
};
接著代咸，給__block變量賦值的代碼：^{val = 1;};轉(zhuǎn)換后:
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref
(val->__forwarding->val) = 1;
}
剛剛在Block中向靜態(tài)變量賦值時(shí)，使用了指向該靜態(tài)變量的指針成黄，而向__block變量賦值要比這個(gè)更為復(fù)雜侣背。Block的__main_block_impl_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例持有指向__block變量的__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例指針(&val)。
__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例的成員變量__forwarding持有指向該實(shí)例自身的指針（看初始化函數(shù)慨默，__forwarding的賦值就是&val）贩耐。通過(guò)成員變量__forwarding訪問(wèn)成員變量val。(成員變量int val是該實(shí)例自身持有的變量厦取，它相當(dāng)于原自動(dòng)變量val)潮太。
究竟為什么會(huì)有成員變量__forwarding呢?是為了保證，無(wú)論這個(gè)被捕獲的變量是在棧上還是堆上都能正確地訪問(wèn)這個(gè)變量(唯一性)。
另外铡买，__block變量的__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例attribute((blocks(byref))) __Block_byref_val_0 val = {(void*)0,(__Block_byref_val_0 )&val, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 10};的初始化并不在Block的__main_block_impl_0結(jié)構(gòu)體中更鲁，而是在int main中這樣做是為了在多個(gè)Block中使用__block變量。有如下.m源碼:
#include <stdio.h>
int main() {
__block int val = 20;
void (^blk0)(void) = ^{
val = 0;
};
void (^blk1)(void) = ^{
val = 1;
};
blk0();
blk1();
return 0;
}
轉(zhuǎn)換后:
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {(void*)0,(__Block_byref_val_0 *)&val, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 20};
void (*blk0)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_val_0 *)&val, 570425344));
void (*blk1)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_1((void *)__main_block_func_1, &__main_block_desc_1_DATA, (__Block_byref_val_0 *)&val, 570425344));
初始化blk0,blk1的代碼,都是直接&val(拿的地址),而這個(gè)val是上面創(chuàng)建的__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例
兩個(gè)Block都使用了__Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體實(shí)例val的地址(&val),這樣就可以在多個(gè)Block中使用同一個(gè)__block變量了奇钞。當(dāng)然澡为，反過(guò)來(lái)一個(gè)Block也可以使用多個(gè)__block變量，比如.m:
__block int val = 20;
__block int val1 = 20;
__block int val2 = 20;
void (^blk0)(void) = ^{
val = 0;
val1 = 0;
val2 = 0;
};
轉(zhuǎn)換后:
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {(void*)0,(__Block_byref_val_0 *)&val, 0, sizeof(__Block_byref_val_0), 20};
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val1_1 val1 = {(void*)0,(__Block_byref_val1_1 *)&val1, 0, sizeof(__Block_byref_val1_1), 20};
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val2_2 val2 = {(void*)0,(__Block_byref_val2_2 *)&val2, 0, sizeof(__Block_byref_val2_2), 20};
void (*blk0)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_val_0 *)&val, (__Block_byref_val1_1 *)&val1, (__Block_byref_val2_2 *)&val2, 570425344));
下面我們來(lái)了解Block超出變量作用域仍可存在的理由景埃，以及__block變量的結(jié)構(gòu)體成員變量__forwarding存在的理由媒至。討論之前，我們先來(lái)看一下Block的存儲(chǔ)域谷徙。
- 通過(guò)前面說(shuō)明可知拒啰，
Block(^{printf("This is a Block")};)轉(zhuǎn)換為Block的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型(__main_block_impl_0)的自動(dòng)變量,__block變量(__block int val = 20;)轉(zhuǎn)換為__block變量的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型(__Block_byref_val_0)的自動(dòng)變量。所謂的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的自動(dòng)變量完慧，就是棧上生成的該結(jié)構(gòu)體的實(shí)例谋旦。另外，通過(guò)之前的說(shuō)明可知Block也是OC對(duì)象屈尼。將Block當(dāng)做OC對(duì)象來(lái)看時(shí)册着，該Block的類(lèi)為_NSConcreteStackBlock。OC有很多與之類(lèi)似的類(lèi)脾歧，如：_NSConcreteStackBlock,_NSConcreteGlobalBlock,_NSConcreteMallocBlock指蚜。 - 首先我們能夠注意到
_NSConcreteStackBlock中含有stack一詞，即該類(lèi)的對(duì)象Block設(shè)置在棧上涨椒。同樣地摊鸡，_NSConcreteMallocBlock類(lèi)對(duì)象設(shè)置在由mallo函數(shù)分配的內(nèi)存塊即堆中，而_NSConcreteGlobalBlock類(lèi)對(duì)象則設(shè)置在程序的數(shù)據(jù)區(qū)域(.data區(qū))中蚕冬。 - 到現(xiàn)在為止出現(xiàn)的
Block例子使用的都是_NSConcreteStackBlock類(lèi)免猾，且都設(shè)置在棧上，但實(shí)際上并非全是這樣囤热，在記述全局變量的地方使用Block語(yǔ)法時(shí)猎提，生成的Block為_NSConcreteGlobalBlock類(lèi)對(duì)象，例如:void (^blk)(void) = ^{printf("Global Block\n")};轉(zhuǎn)換后的impl.isa = &_NSConcreteGlobalBlock;,該Block的類(lèi)為_NSConcreteGlobalBlock類(lèi)旁蔼。此Block設(shè)置在程序的數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)锨苏。因?yàn)樵谑褂萌肿兞康牡胤讲淮嬖谧詣?dòng)變量，所以不存在對(duì)自動(dòng)變量進(jìn)行截獲一說(shuō)棺聊。也就是說(shuō)Block用結(jié)構(gòu)體實(shí)例的內(nèi)容不依賴于執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)伞租，所以整個(gè)程序中只需一個(gè)實(shí)例。因此限佩，只要不需要用Block來(lái)截獲自動(dòng)變量葵诈，就可以將Block用結(jié)構(gòu)體實(shí)例設(shè)置在程序的數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)裸弦。
那么在Block配置在堆上的_NSConcreteMallocBlock類(lèi)對(duì)象是在何時(shí)使用的呢？這正是上一節(jié)最后遺留問(wèn)題的答案作喘。遺留問(wèn)題為：Block超出變量作用域可存在的原因,和__block變量用結(jié)構(gòu)體成員變量__forwarding存在的原因理疙。
- 配置在全局變量上的
Block，從變量作用域外也可以通過(guò)指針安全地使用泞坦。但設(shè)置在棧上的Block窖贤。如果其所屬的變量作用域結(jié)束，該Block就被廢棄贰锁。由于__block變量也配置在棧上赃梧，同樣地，如果其所屬的變量作用域結(jié)束李根。則該__block變量也會(huì)被廢棄。 -
Blocks提供了將__block變量從棧上復(fù)制到堆上的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題几睛。將配置在棧上的Block復(fù)制到堆上房轿，這樣即使Block語(yǔ)法記述的變量作用域結(jié)束，堆上的Block還可以繼續(xù)存在所森。 - 復(fù)制到堆上的
Block將_NSConcreteMallocBlock類(lèi)對(duì)象寫(xiě)入Block用結(jié)構(gòu)體實(shí)例的成員變量isa囱持。impl.isa = &_NSConcreteMallocBlock; - 而
__block變量用結(jié)構(gòu)體成員變量__forwarding可以實(shí)現(xiàn)無(wú)論__block變量配置在棧上還是堆上，都能夠正確地訪問(wèn)__block修飾的變量焕济。有時(shí)在__block變量配置在堆上的狀態(tài)下纷妆，也可以訪問(wèn)棧上的__block變量。在此情形下晴弃，只要棧上的結(jié)構(gòu)體成員變量__forwarding指向堆上的結(jié)構(gòu)體實(shí)例掩幢，那么不管是從棧上的__block變量還是從堆上的__block變量都能正確訪問(wèn)。 - 那么
Blocks提供的復(fù)制方法究竟是什么呢?實(shí)際上當(dāng)ARC有效時(shí)上鞠，大多數(shù)情形下編譯器會(huì)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行判斷际邻，自動(dòng)生成Block從棧上復(fù)制到堆上的代碼。
例：
typedef int (^blk_t)(int);
blk_t testFunc(int rate) {
return ^(int count){return rate * count;};
}
非ARC下編譯是不能通過(guò)的芍阎，會(huì)提示:error: returning block that lives on the local stack return ^(int count){return rate * count;};
而ARC環(huán)境下的代碼會(huì)被編譯為:
blk_t testFunc(int rate) {
blk_t tmp = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, rate);
tmp = objc_retainBlock(tmp);
return objc_autoreleaseReturnValue(tmp);
}
由objc4運(yùn)行時(shí)庫(kù)可知世曾，objc_retainBlock函數(shù)實(shí)際上就是__Block_copy函數(shù)。
仔細(xì)分析這三步都發(fā)生了什么:
1.blk_t tmp = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, rate);將通過(guò)Block語(yǔ)法生成的Block(&__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, rate))賦值tmp谴咸。
2.接下來(lái)tmp = objc_retainBlock(tmp);相當(dāng)于tmp = __Block_copy(tmp);就是把棧上的tmp也就是原來(lái)生成的Block結(jié)構(gòu)體實(shí)例轮听，復(fù)制到堆上，再把堆上的這個(gè)Block的地址賦值給tmp×爰眩現(xiàn)在tmp所指的就是堆上的Block結(jié)構(gòu)體實(shí)例血巍。
3.最后return objc_autoreleaseReturnValue(tmp);將堆上的結(jié)構(gòu)體實(shí)例作為對(duì)象，注冊(cè)到autoreleasepool中然后返回該對(duì)象珊随。即藻茂，ARC下將Block作為函數(shù)返回值，編譯器會(huì)自動(dòng)生成復(fù)制到堆上的代碼。
那什么情況下是編譯器不能恰當(dāng)判斷的呢辨赐？
就是向方法或函數(shù)的參數(shù)中傳遞Block時(shí)优俘。但如果在方法或函數(shù)中適當(dāng)?shù)貜?fù)制了傳遞過(guò)來(lái)的參數(shù)(Block)，那么就不必再調(diào)用該方法或函數(shù)手動(dòng)復(fù)制了掀序。比如Cocoa框架的方法且方法名中含有usingBlock的帆焕，以及GCD的API。其他情況下要記得加copy,([XXBlock copy];)不恭。另外對(duì)于已配置在堆上和數(shù)據(jù)區(qū)域的Block調(diào)用copy方法是叶雹，前者引用計(jì)數(shù)會(huì)加1，后者什么也不做换吧。但無(wú)論Block配置在何處折晦，用copy方法都不會(huì)引起任何問(wèn)題。在不確定時(shí)沾瓦，調(diào)用copy方法即可满着。在ARC下即便多次調(diào)用copy，編譯器也能正確地控制引用計(jì)數(shù)贯莺，所以沒(méi)問(wèn)題风喇。
__block變量存儲(chǔ)域
若在一個(gè)Block中使用__block變量，則當(dāng)Block從棧上復(fù)制到堆上時(shí)缕探。這些__block變量也全部被從棧復(fù)制到堆魂莫。此時(shí)，Block持有__block變量爹耗。即使在該Block已復(fù)制到堆上的情形下耙考，復(fù)制Block也對(duì)所使用的__block變量沒(méi)有任何影響。在多個(gè)Block中使用__block變量時(shí)潭兽，因?yàn)樽钕葧?huì)將所有的Block配置在棧上琳骡，所以__block變量也會(huì)配置在棧上。在任何一個(gè)Block從棧復(fù)制到堆時(shí)讼溺，__block變量也會(huì)一并從棧復(fù)制到堆并被該Block所持有楣号。當(dāng)剩下的Block從棧復(fù)制到堆時(shí)，被復(fù)制的Block持有__block變量怒坯，并增加__block變量的引用計(jì)數(shù)炫狱。如果配置在堆上的Block被廢棄，那么它所使用的__block變量也就被釋放剔猿。
聊聊__forwarding的作用：不管__block變量配置在棧上還是在堆上视译，都能夠正確地訪問(wèn)該變量」榫矗看如下.m代碼:
__block int val = 0;
void (^blk)(void) = [^{++val;} copy];
NSLog(@"%d", val);
blk();
NSLog(@"%d", val);
//外層++val
++val;
NSLog(@"%d", val);
輸出是0 1 2酷含。
轉(zhuǎn)換后的代碼：
//初始化__block變量的結(jié)構(gòu)體實(shí)例：
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_val_0 val = {
(void*)0,
(__Block_byref_val_0 *)&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
0
};
//初始化Block用結(jié)構(gòu)體并copy再賦值給blk:
void (*blk)(void) = (void (*)())((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)())&__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0((void *)__ViewController__viewDidLoad_block_func_0, &__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_val_0 *)&val, 570425344)), sel_registerName("copy"));
//執(zhí)行blk的方法:
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
//blk中的方法：
static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref
++(val->__forwarding->val);
}
//執(zhí)行外層val++:
++(val.__forwarding->val);
//最后打印val:
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_xh_7qhjzbrx7zz361c_rtp2lh0w0000gn_T_ViewController_937775_mi_0, (val.__forwarding->val));
當(dāng)初始化__block結(jié)構(gòu)體實(shí)例的時(shí)候鄙早，__forwarding指向的是他自己(val棧)；copy的時(shí)候椅亚，會(huì)把Block復(fù)制到堆上限番，同時(shí)也把__block結(jié)構(gòu)體實(shí)例復(fù)制到堆上，并且棧上的__block的成員變量__forwarding會(huì)指向堆上的自己(val堆)呀舔。執(zhí)行Block內(nèi)部的++(val（棧）->__forwarding->val（堆）)弥虐。執(zhí)行外層val++:++(val（棧）->__forwarding->val（堆）)。打印:val(棧).__forwarding->val(堆)媚赖。通過(guò)該功能霜瘪，無(wú)論是在Block語(yǔ)法中，Block語(yǔ)法外使用__block變量惧磺，還是__block變量配置在棧上或者堆上颖对，都可以順利訪問(wèn)同一個(gè)__block變量。
截獲對(duì)象
.m代碼：
typedef void (^blk_t)(id);
blk_t blk;
{
id testArray = [NSMutableArray new];
blk = [^(id obj){
[testArray addObject:obj];
NSLog(@"%lu", (unsigned long)[testArray count]);
} copy];
}
blk([NSObject new]);
blk([NSObject new]);
blk([NSObject new]);
轉(zhuǎn)換后磨隘，截取有用的代碼：
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
id testArray;
__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, id _testArray, int flags=0) : testArray(_testArray) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0 (struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself, id obj) {
id testArray = __cself->testArray; // bound by copy
((void (*)(id, SEL, ObjectType _Nonnull))(void *)objc_msgSend)((id)testArray, sel_registerName("addObject:"), (id)obj);
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_xh_7qhjzbrx7zz361c_rtp2lh0w0000gn_T_ViewController_c6f3a9_mi_0, (unsigned long)((NSUInteger (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)testArray, sel_registerName("count")));
}
static void __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*dst, struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->testArray, (void*)src->testArray, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}
static void __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->testArray, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}
static struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
void (*copy)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*, struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
void (*dispose)(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*);
} __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0), __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0, __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0};
//使用部分：
typedef void (*blk_t)(id);
blk_t blk;
{
id testArray = ((NSMutableArray *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSMutableArray *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSMutableArray"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
blk = (blk_t)((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)(id))&__ViewController__viewDidLoad_block_impl_0((void *)__ViewController__viewDidLoad_block_func_0, &__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0_DATA, testArray, 570425344)), sel_registerName("copy"));
}
((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("new")));
((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("new")));
((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("new")));
OC的運(yùn)行時(shí)庫(kù)能夠準(zhǔn)確把握Block從棧復(fù)制到堆以及堆上的Block被廢棄的時(shí)機(jī)缤底，使用__ViewController__viewDidLoad_block_desc_0結(jié)構(gòu)體中增加的成員變量copy和dispose,以及作為指針賦值給該成員變量的__ViewController__viewDidLoad_block_copy_0函數(shù)和__ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0函數(shù)。__ViewController__viewDidLoad_block_copy_0函數(shù)使用_Block_object_assign函數(shù)將對(duì)象類(lèi)型對(duì)象賦值給Block用結(jié)構(gòu)體的成員變量testArray中并持有該對(duì)象琳拭。用來(lái)管理賦值給Block用結(jié)構(gòu)體中的testArray的對(duì)象训堆。相當(dāng)于retain實(shí)例方法描验，將對(duì)象賦值在對(duì)象類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體成員變量中白嘁。另外_Block_object_dispose用來(lái)釋放testArray中的對(duì)象，相當(dāng)于release實(shí)例方法膘流，釋放賦值在Block用結(jié)構(gòu)體成員變量testArray中的對(duì)象絮缅。在Block從棧上復(fù)制到堆時(shí)，以及堆上的Block被廢棄時(shí)才會(huì)調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)呼股。
Block復(fù)制到堆上的時(shí)機(jī)：
- 調(diào)用Block的copy方法;
- Block作為函數(shù)返回值時(shí);
- 將Block賦值給附有__strong修飾符id類(lèi)型的類(lèi)或是Block類(lèi)型成員變量時(shí);
- 在方法名中含有usingBlock的Cocoa框架方法或GCD的API中傳遞Block時(shí);
總結(jié)
_Block_copy函數(shù)被調(diào)用時(shí)Block被從棧上復(fù)制到堆上耕魄。通過(guò)這種方式，Block截獲的對(duì)象就能夠超出其變量作用域而存在彭谁。在Block中使用__block時(shí)吸奴，也會(huì)有這兩個(gè)方法，不同的是截獲對(duì)象是：BLOCK_FIELD_IS_OBJECT,截獲__block自動(dòng)變量是：BLOCK_FIELD_IS_BYREF缠局。通過(guò)這兩個(gè)參數(shù)區(qū)分對(duì)象類(lèi)型還是__block變量则奥。由此可知，Block中使用的賦值給附有__strong修飾符的自動(dòng)變量的對(duì)象和復(fù)制到堆上__block變量由于被堆上的Block所持有狭园，因而可以超出其變量作用域而存在读处。
附加:Block的循環(huán)引用
typedef void (^blk_t)(void);
@interface MyObject: NSObject {
blk_t blk;
}
@implementation MyObject
- (id)init
{
self = [super init];
blk_ = ^{NSLog(@"self = %@", self)};
return self;
}
- (void)dealloc {
NSLog(@"dealloc");
}
int main() {
id o = [[MyObject alloc] init];
NSLog(@"%@", o);
return 0;
}
Block賦值給了對(duì)象的成員變量blk_,相當(dāng)于該Block自動(dòng)調(diào)用了copy方法，Block被從棧復(fù)制到堆上唱矛，而且Block還截獲了__strong修飾符修飾的self對(duì)象,self一并被復(fù)制到堆上并被Block所持有罚舱。因此井辜，對(duì)象持有blk_(Block)，Block持有對(duì)象(MyObject)管闷，形成了循環(huán)引用粥脚，此時(shí)，不會(huì)調(diào)用對(duì)象的dealloc方法渐北。為避免這種循環(huán)引用阿逃，id __weak tmp = self,之后Block中使用tmp就沒(méi)問(wèn)題了。
另外也可以使用__block變量來(lái)避免循環(huán)引用赃蛛，但需要在Block體中恃锉，給該變量賦值nil。并執(zhí)行改Block呕臂。如不執(zhí)行Block破托，將該變量賦值為nil，仍然會(huì)引發(fā)循環(huán)引用歧蒋。Block持有__block變量,__block變量持有self,self持有Block土砂。若執(zhí)行了__block變量等于nil,__block變量就不持有self了，從而打破循環(huán)谜洽。
使用__block打破循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)在于執(zhí)行Block時(shí)可動(dòng)態(tài)決定是否將nil或是其他對(duì)象賦值在__block變量中萝映。缺點(diǎn)是，為避免循環(huán)引用必須要執(zhí)行Block阐虚。
