背景
block這個概念從我一開始寫OC的時候就接觸了接校,也是在概念猛频、用法等方面有一些含糊的地方,今天又一次碰到了之前寫的代碼蛛勉,所以特此來總結(jié)一下鹿寻。
類型
block是一個匿名函數(shù),也是一個特殊的Objective-C對象诽凌。做為Objective-C對象的block是設(shè)置在棧上的毡熏,屬于_NSConcreteStackBlock類。
內(nèi)部實現(xiàn)
假設(shè)我們有一個main.m的文件
里面的內(nèi)容如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
int main () {
int a = 10;
void (^block)(void) = ^ {
};
return 0;
}
大家可以用如下命令查看我們定義了一個block在編譯后的文件中是什么樣子侣诵,
clang -rewrite-objc main.m
從編譯后的文件中找到main函數(shù)痢法,可以發(fā)現(xiàn)block的結(jié)構(gòu)定義如下:
void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
那么__main_block_impl_0這個函數(shù)就是block的實現(xiàn)了狱窘,我們看看它是如何實現(xiàn)的:
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
首先可以看到我們的block編譯之后是一個結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體里還有一個結(jié)構(gòu)體成員變量财搁,存儲著block的實現(xiàn):
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
可以看到有一個函數(shù)指針void *FuncPtr蘸炸,它負(fù)責(zé)存儲著block的實現(xiàn)。
屬性修飾符
block做為屬性時尖奔,一般使用copy來修飾幻馁,將其復(fù)制到堆上,棧區(qū)的變量是由編譯器負(fù)責(zé)分配和釋放的越锈。變量的作用域結(jié)束時仗嗦,棧上的__block變量和block都會被廢棄,而復(fù)制到堆上的__block變量和block在變量作用域結(jié)束時不受影響甘凭,可以正常的進行訪問稀拐。
修改變量
大家應(yīng)該都知道使用 __block修飾符修飾block的外部變量后,就可以在block內(nèi)部修改外部變量, 是因為改變了變量的作用域丹弱。那么具體是什么樣子的呢德撬。我們再看下具體是怎么實現(xiàn)的結(jié)構(gòu),我們將上邊的代碼修改成如下所示:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface MyClass:NSObject
- (void)fun;
@end
@implementation MyClass
- (void) fun {
__block int a = 10;
void (^block)(void) = ^ {
a = 11;
};
block();
}
@end
int main () {
MyClass *objectName = [[MyClass alloc]init] ;
[objectName fun];
return 0;
}
此時大家可以在編譯后的文件中看到fun函數(shù)被編譯成如下形式:
static void __MyClass__fun_block_func_0(struct __MyClass__fun_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref
(a->__forwarding->a) = 11;
}
我們首先看看傳入的這個參數(shù)是什么:
struct __MyClass__fun_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __MyClass__fun_block_desc_0* Desc;
MyClass *self;
__Block_byref_a_0 *a; // by ref
__MyClass__fun_block_impl_0(void *fp, struct __MyClass__fun_block_desc_0 *desc, MyClass *_self, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : self(_self), a(_a->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
可以看到參數(shù)里會持有當(dāng)前實例:
MyClass *self;
我們的變量a 則變成了 __Block_byref_a_0 *a; 也就是一個引用類型躲胳,這個類型的定義是:
struct __Block_byref_a_0 {
void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int a;
};
此時我們就可以理解了蜓洪,fun在執(zhí)行的時候會傳入一個fun函數(shù)的實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體里有一個成員變量__Block_byref_a_0 a 包含了對變量a的引用坯苹。當(dāng)我們在block里改變變量的值的時候隆檀。實際上是通過這個a(指的是__Block_byref_a_0類型的這個a)找到對外部變量a(__block int a )的引用 然后修改外部變量的值:
(a->__forwarding->a) = 11;
block內(nèi)的指針
大家都知道在block內(nèi)部使用外部指針的時候(尤其是self)要使用弱飲用的指針。否則就會導(dǎo)致循環(huán)引用粹湃。還有一個注意的事情是:在block內(nèi)部如果調(diào)用了延時函數(shù)還使用弱指針會取不到該指針恐仑,因為已經(jīng)被銷毀了,需要在block內(nèi)部再將弱指針重新強引用一下为鳄。并不是因為weak的指針必須轉(zhuǎn)換成原來的指針裳仆。
總計
block的基本實現(xiàn)就是一個結(jié)構(gòu)體,__block修飾符的作用是將變量生成一個帶引用的新的類型孤钦,然后在block內(nèi)部通過這個新的類型來操作外部變量歧斟,同時block內(nèi)部使用指針類型的變量的時候弱引用的指針一定要在強引用一次。