1戈毒、Block

struct Block_layout {
    void *isa;//指向所屬類的指針，也就是block的類型 NSStackBlock NSGlobalBlock  NSMallocBlock   
    int flags;//標(biāo)志變量横堡，在實(shí)現(xiàn)block的內(nèi)部操作時(shí)會(huì)用到
    int reserved;//保留變量
    void (*invoke)(void *, ...);//執(zhí)行時(shí)調(diào)用的函數(shù)指針埋市，block內(nèi)部的執(zhí)行代碼都在這個(gè)函數(shù)中
    struct Block_descriptor *descriptor;//block的詳細(xì)描述，包含 copy/dispose 函數(shù)命贴，處理block引用外部變量時(shí)使用
    /* Imported variables. */
//variables: block范圍外的變量道宅，如果block沒有調(diào)用任何外部變量食听，該變量就不存在
};

struct Block_descriptor {
    unsigned long int reserved;//保留變量
    unsigned long int size;//block的內(nèi)存大小
    void (*copy)(void *dst, void *src);// 拷貝block中被 __block 修飾的外部變量
    void (*dispose)(void *);//和 copy 方法配置應(yīng)用，用來釋放資源
};

2污茵、Block語法

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

typedef void (^NormalBlock)(void);

@property(nonatomic, copy)  NormalBlock block;

^【返回值類型】【參數(shù)列表】【表達(dá)式】
exp. ^int (int count) {return count + 1;}
注意：【返回值類型】和【參數(shù)列表】可省略

void (^blockName) (int parameter);
//void代表返回值類型樱报，后面一次是block名，參數(shù)

3泞当、Block有哪幾種類型

NSStackBlock存儲(chǔ)于棧區(qū)

block 內(nèi)部引用外部變量迹蛤，retain、release 操作無效襟士，存儲(chǔ)于棧區(qū)盗飒，變量作用域結(jié)束時(shí)，其被系統(tǒng)自動(dòng)釋放銷毀陋桂。
MRC 環(huán)境下逆趣，[[mutableAarry addObject: blockA]，（在arc中不用擔(dān)心此問題嗜历，因?yàn)閍rc中會(huì)默認(rèn)將實(shí)例化的block拷貝到堆上）在其所在作用域結(jié)束也就是函數(shù)出棧后汗贫，從mutableAarry中取到的blockA已經(jīng)被回收，變成了野指針秸脱。正確的做法是先將blockA copy到堆上落包，然后加入數(shù)組。支持copy摊唇，copy之后生成新的NSMallocBlock類型對(duì)象咐蝇。

NSGlobalBlock 存儲(chǔ)于程序數(shù)據(jù)區(qū)

block 內(nèi)部沒有引用外部變量的 Block 類型都是 NSGlobalBlock 類型，存儲(chǔ)于全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)巷查，由系統(tǒng)管理其內(nèi)存有序，retain、copy岛请、release操作都無效旭寿。引用static也為globalBlock

NSMallocBlock 存儲(chǔ)于堆區(qū)

如上例中的_block，[blockA copy]操作后變量類型變?yōu)?NSMallocBlock崇败，支持retain盅称、release，雖然 retainCount 始終是 1后室，但內(nèi)存管理器中仍然會(huì)增加缩膝、減少計(jì)數(shù)，當(dāng)引用計(jì)數(shù)為零的時(shí)候釋放（可多次retain岸霹、release 操作驗(yàn)證）疾层。copy之后不會(huì)生成新的對(duì)象，只是增加了一次引用贡避，類似retain痛黎，盡量不要對(duì)Block使用retain操作予弧。

在ARC環(huán)境下，Block也是存在__NSStackBlock的時(shí)候的湖饱，平時(shí)見到最多的是_NSMallocBlock桌肴，是因?yàn)槲覀儠?huì)對(duì)Block有賦值操作，所以ARC下琉历，block 類型通過=進(jìn)行傳遞時(shí)坠七，會(huì)導(dǎo)致調(diào)用objc_retainBlock->_Block_copy->_Block_copy_internal方法鏈。并導(dǎo)致 NSStackBlock 類型的 block 轉(zhuǎn)換為 NSMallocBlock 類型

4旗笔、Block的結(jié)構(gòu)（Clang后的對(duì)應(yīng)）

原代碼

-(void)blockDemo{
    void (^block)(void) = ^{   
};
}

clang后:

struct __block_impl {  
void *isa;//指向所屬類的指針彪置，也就是block的類型
int Flags;  //標(biāo)志變量，在實(shí)現(xiàn)block的內(nèi)部操作時(shí)會(huì)用到
int Reserved;  //保留變量
void *FuncPtr;//block執(zhí)行時(shí)調(diào)用的函數(shù)指針
};
//block內(nèi)部實(shí)現(xiàn) func0
static void __ViewController__blockDemo_block_func_0(struct __ViewController__blockDemo_block_impl_0 *__cself) {
 }

static struct __ViewController__blockDemo_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
}
 __ViewController__blockDemo_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ViewController__blockDemo_block_impl_0)};


static void _I_ViewController_blockDemo(ViewController * self, SEL _cmd) {
    void (*block)(void) = ((void (*)())&__ViewController__blockDemo_block_impl_0((void *)__ViewController__blockDemo_block_func_0, &__ViewController__blockDemo_block_desc_0_DATA));
}

捕獲變量 __block 源代碼

-(void)blockDemo{
    
    __block int a = 100;
    void (^block)(void) = ^{
        a++;
    };
    
    block();
}

clang后

struct __Block_byref_a_0 {
  void *__isa; //指向所屬類的指針蝇恶，被初始化為 (void*)0
__Block_byref_a_0 *__forwarding;//指向?qū)ο笤诙阎械目截? int __flags;//標(biāo)志變量拳魁，在實(shí)現(xiàn)block的內(nèi)部操作時(shí)會(huì)用到
 int __size;//對(duì)象的內(nèi)存大小
 int a;//原始類型的變量
};
static void __ViewController__blockDemo_block_func_0(struct __ViewController__blockDemo_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref


        (a->__forwarding->a)++;

    }

可以看到 多了一個(gè)結(jié)構(gòu)體 被__block修飾的變量被封裝成了一個(gè)對(duì)象，類型為__Block_byref_a_0撮弧，然后把&a作為參數(shù)傳給了block潘懊。
其中，isa贿衍、__flags 和 __size 的含義和之前類似授舟，而 __forwarding 是用來指向?qū)ο笤诙阎械目截悾瑀untime.c 里有源碼說明：

static void _Block_byref_assign_copy(void *dest, const void *arg, const int flags) {
    ...
    struct Block_byref *copy = (struct Block_byref *)_Block_allocator(src->size, false, isWeak);
    copy->flags = src->flags | _Byref_flag_initial_value; // non-GC one for caller, one for stack
    // 堆中拷貝的forwarding指向它自己
    copy->forwarding = copy; // patch heap copy to point to itself (skip write-barrier)
    // 棧中的forwarding指向堆中的拷貝
    src->forwarding = copy;  // patch stack to point to heap copy
    copy->size = src->size;
    ...
}

這樣做是為了保證在 block內(nèi) 或 block 變量后面對(duì)變量a的訪問贸辈，都是直接訪問堆內(nèi)的對(duì)象释树，而不上棧上的變量。同時(shí)擎淤，在 block 拷貝到堆內(nèi)時(shí)奢啥，它所捕獲的由 __block 修飾的局部基本類型也會(huì)被拷貝到堆內(nèi)（拷貝的是封裝后的對(duì)象），從而會(huì)有 copy 和 dispose處理函數(shù)嘴拢。

5桩盲、 Block copy的過程

Block經(jīng)過copy之后會(huì)在desc里生成的2個(gè)函數(shù)

• copy函數(shù)
  調(diào)用時(shí)機(jī) 棧上的Block復(fù)制到堆時(shí)
• dispose函數(shù)
  調(diào)用時(shí)機(jī) 堆上的Block被廢棄時(shí)

當(dāng)Block內(nèi)部訪問了帶有__block修飾符的對(duì)象類型的auto變量時(shí)

• 當(dāng)block在棧上時(shí)，并不會(huì)對(duì)__block變量產(chǎn)生強(qiáng)引用
• 當(dāng)block被copy到堆時(shí)
  • 會(huì)調(diào)用block內(nèi)部的copy函數(shù)
  • copy函數(shù)內(nèi)部會(huì)調(diào)用_Block_object_assign函數(shù)
  • _Block_object_assign函數(shù)會(huì)根據(jù)所指向?qū)ο蟮男揎椃?code>__strong, __weak, __unsafe_unretained）做出相應(yīng)的操作席吴，形成強(qiáng)引用(retain)或者弱引用（注意：這里僅限于ARC時(shí)會(huì)retain赌结，MRC時(shí)不會(huì)retain）

6、__block的作用

• __block可以用于解決block內(nèi)部無法修改auto變量值的問題
• __block不能修飾全局變量抢腐、靜態(tài)變量（static）
  編譯器會(huì)將__block變量包裝成一個(gè)對(duì)象
• __block修改變量：age->__forwarding->age
• __Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體內(nèi)部地址和外部變量age是同一地址

7姑曙、__block的結(jié)構(gòu)(Clang后的對(duì)應(yīng))

編譯器會(huì)將 __block變量包裝成一個(gè)對(duì)象

struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;//age的地址
 int __flags;
 int __size;
 int age;//age 的值
};

8襟交、__forwarding指針的作用

__forwarding, 它是結(jié)構(gòu)體__Block_byref_abc_0的組成部分, 且它的類型是__Block_byref_abc_0 *迈倍。

• 棧上__block的__forwarding指向本身
• 棧上__block復(fù)制到堆上后，棧上block的__forwarding指向堆上的block捣域，堆上block的__forwarding指向本身

__forwarding指針存在的意義就是啼染，無論在任何內(nèi)存位置宴合，都可以順利地訪問同一個(gè)__block 變量。

9迹鹅、Block 釋放的過程

當(dāng)block從堆中移除時(shí)

1卦洽、會(huì)調(diào)用block內(nèi)部的dispose函數(shù)
2、 dispose函數(shù)內(nèi)部會(huì)調(diào)用_Block_object_dispose函數(shù)
3斜棚、_Block_object_dispose函數(shù)會(huì)自動(dòng)釋放引用的__block變量（release）

當(dāng)block從堆上移除時(shí)阀蒂，都會(huì)通過dispose函數(shù)來釋放它們

10、copy_dispose

11弟蚀、Block循環(huán)引用

三種方式：__weak蚤霞、__unsafe_unretained、__block 解決循環(huán)引用
1义钉、__weak：不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)引用昧绣，指向的對(duì)象銷毀時(shí)，會(huì)自動(dòng)讓指針置為nil
2捶闸、__unsafe_unretained：不會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)引用夜畴，不安全，指向的對(duì)象銷毀時(shí)删壮，指針存儲(chǔ)的地址值不變
3贪绘、__block：必須把引用對(duì)象置位nil，并且要調(diào)用該block

12央碟、Block捕獲（多重嵌套情況）

block內(nèi)部會(huì)專門新增一個(gè)成員來外面變量的值兔簇，這個(gè)操作稱之為捕獲

13、Block hook的幾種實(shí)現(xiàn)

Hook Block 交換block的實(shí)現(xiàn)
BlockHook硬耍，fishhook垄琐，BlockHookDemo，YSBlockHook...

• 1经柴、交換block的實(shí)現(xiàn) aspect 原理就是在運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)交換兩個(gè)方法所指向的IMP指針狸窘，那么換作Block也是一樣的道理。只要將invoke指針指向我們自定義的函數(shù)地址坯认，就可以交換block的實(shí)現(xiàn)
• 2翻擒、
• 3、

14牛哺、Block為何會(huì)有Private Data

15陋气、如果獲取Block參數(shù)的個(gè)數(shù)及其類型

16、關(guān)于BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT的一些內(nèi)容

17引润、Block 常見題

1巩趁、Block的原理是怎樣的？本質(zhì)是什么淳附？
2议慰、__block的作用是什么蠢古？有什么使用注意點(diǎn)？
3别凹、Block的屬性修飾詞為什么是copy草讶？使用Block有哪些使用注意？
4炉菲、Block在修改NSMutableArray堕战，需不需要添加__block?

注：

clang 用法：clang -fobjc-arc -framework Foundation HelloWord.m -o HelloWord

• -fobjc-arc表示編譯器需要支持ARC特性
• -framework Foundation表示引用Foundation框架
• HelloWord.m為需要進(jìn)行編譯的源代碼文件
• -o HelloWord表示輸出的可執(zhí)行文件的文件名

• 1、clang 生成C++

clang -x objective-c -rewrite-objc -isysroot /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/Developer/SDKs/iPhoneSimulator.sdk ViewController.m