OC block 原理總結(jié)

本文重點總結(jié) OC block 的原理，并帶上一些例子，不討論 block 的寫法和應(yīng)用。

block 的本質(zhì)總結(jié)如下：

block 在底層上是一個結(jié)構(gòu)體，內(nèi)部有一個isa指針萍倡，指向block所屬的類，其父類最終指向NSObject辟汰，所以可以把block看做對象：

void (^ blk)(void) = ^{
  NSLog(@"hello");
};

NSLog(@"%@", [blk class]);  // __NSGlobalBlock__
NSLog(@"%@", [[blk class] superclass]);  // __NSGlobalBlock
NSLog(@"%@", [[[blk class] superclass] superclass]);  // NSBlock
NSLog(@"%@", [[[[blk class] superclass] superclass] superclass]);  // NSObject

block 有三種類型：_NSConcreteGlobalBlock（全局block）, _NSConcreteStackBlock （棧block）, _NSConcreteMallocBlock （堆block）列敲，分別儲存在data區(qū)，棧區(qū)帖汞，堆區(qū)戴而，他們的類型由創(chuàng)建方式以及創(chuàng)建時候捕獲的變量類型決定。
不使用外部變量的block是全局block翩蘸，使用外部變量并且未進行copy操作的block是棧block所意，對棧block進行copy操作，就是堆block催首，而對全局block進行copy扶踊，仍是全局block。

// 不使用外部變量
NSLog(@"%@", [^{
  NSLog(@"globalBlock");
} class]);  // __NSGlobalBlock__

// 使用外部變量并且未進行copy
NSInteger num = 10;
NSLog(@"%@", [^{
  NSLog(@"stackBlock:%zd", num);
} class]);  // __NSStackBlock__

// 對全局block進行copy
void (^ globalBlock)(void) = [^{
  NSLog(@"globalBlock");
} copy];
NSLog(@"%@", [globalBlock class]);  //  __NSGlobalBlock__

// 對棧block進行copy操作
void (^ mallocBlock)(void) = [^{
  NSLog(@"stackBlock:%zd", num);
} copy];
NSLog(@"%@", [mallocBlock class]);  //  __NSMallocBlock__

為了解決block所在變量域結(jié)束后block仍然可用的問題郎任，需要把棧block復(fù)制到堆上秧耗。
ARC時，在四種情況下棧block會自動復(fù)制到堆上
- 手動copy
- block作為函數(shù)返回值
- block賦值給__strong修飾的變量或Block類型成員變量時
- 向Cocoa框架含有usingBlock的方法或者GCD的API傳遞Block參數(shù)時）
MRC只有手動copy涝滴，才會復(fù)制到堆上
block可以捕獲他周圍的變量绣版，分為：全局變量胶台、自動變量（函數(shù)棧上的默認變量）歼疮、靜態(tài)變量（函數(shù)棧上加static關(guān)鍵字的變量）、__block變量（函數(shù)棧上加__block關(guān)鍵字的變量）
全局變量诈唬，因為作用域范圍廣韩脏，所以可以在block內(nèi)改變它們的值。
block捕獲的自動變量又分為基本數(shù)據(jù)類型變量（如int,double)和指針型變量（如：對象）铸磅，捕獲的是自動變量的值赡矢，不能在block內(nèi)部改變自動變量的值。
block捕獲的靜態(tài)變量是變量的地址阅仔。通過使用靜態(tài)變量的指針對其進行訪問吹散，可以在block內(nèi)改變值。
block變量在底層是一個結(jié)構(gòu)體八酒，也有isa指針空民，可以看成一個對象。
block捕獲__block變量，捕獲的是對應(yīng)結(jié)構(gòu)體的變量的地址界轩，可以在block內(nèi)直接改變值画饥。
當block復(fù)制到堆上，block使用到的__block變量也會被復(fù)制到堆上并被block持有浊猾。
__block變量結(jié)構(gòu)體內(nèi)有__forwarding指針抖甘，棧上的__forwarding指針會指向堆上的__forwarding變量，而堆上的__forwarding指針指向其自身葫慎，所以如果對__block的修改（棧上的還是堆上的）衔彻，實際上永遠只會修改堆上的__block變量。
當block復(fù)制到堆上后偷办，其對獲取的變量的關(guān)系如下：->表示持有
- 自動變量：堆Block -> 變量的值（不能改變）
- 靜態(tài)變量：堆Block -> 變量的地址（可以改變變量）
- __block 普通基本數(shù)據(jù)類型變量：堆Block -> 堆__block變量（此時變量的值被復(fù)制到了堆了米奸，可以改變變量的值）
- __block __strong 對象類型變量：堆Block -> 堆__block變量 -> 對象（對象本身就是在堆上，可以改變對象的值）
堆上的block如果捕獲了強引用對象爽篷，那個對象又引用了block悴晰，會照成循環(huán)引用
可以用__weak修飾應(yīng)用block的對象，避免循環(huán)引用
假設(shè) self 引用了block逐工，用__weak修飾（__weak typeof(self) weakSelf = sellf;）避免循環(huán)引用铡溪，如果block執(zhí)行完成之前，self被釋放了泪喊，weakSelf也會變?yōu)?nil棕硫，可能引起奔潰，我們在block中使用__strong修飾weakSelf保證任何情況下袒啼，self在超出作用域后仍能夠使用哈扮，防止self的提前釋放: __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf