系列文章：
iOS Block概念、語法及基本使用
iOS Block實現(xiàn)原理
iOS Block __block說明符

本文將講解以下幾點：

• Block種類
• Block變量存儲域
• __block變量存儲域
• 截獲對象
• __block變量和對象
• Block循環(huán)引用

根據(jù)上幾篇文章Block語法編譯后的源代碼我們看到，__block_impl結(jié)構(gòu)體內(nèi)部有一個成員變量：isa指針兰迫，__main_block_impl_0結(jié)構(gòu)體初始化的時候沼填，isa指針初始化為 impl.isa = &_NSConcreteStackBlock吮播，因為Block也是OC對象挖藏，我們說該isa指針指向該Block實例所屬的Block類最楷。

Block種類

Block有以下幾種：

順便說一下程序的內(nèi)存分配情況：

到目前位置看到的Block全都是_NSConcreteStackBlock，其實不是這樣的会钝，在記述全局變量的地方使用Block語法時伐蒋，生成的Block為 _NSConcreteGlobalBlock，舉個例子看下：

@implementation ViewController

void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"haha");
};

@end

編譯后__block_block_impl_0結(jié)構(gòu)體：

struct __block_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __block_block_desc_0* Desc;
  __block_block_impl_0(void *fp, struct __block_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteGlobalBlock;//global
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

該Block的類為_NSConcreteGlobalBlock類迁酸，即存放在數(shù)據(jù)區(qū)也就是代碼區(qū)先鱼，因為使用全局變量的地方不能使用自動變量，所以不存在對自動變量的截獲奸鬓。由此Block結(jié)構(gòu)體實例的內(nèi)容不依賴于執(zhí)行的狀態(tài)焙畔，所以整個程序中只需一個實例，因此把該結(jié)構(gòu)體實例放在數(shù)據(jù)區(qū)串远。

在以下情況下生成的Block結(jié)構(gòu)體實例屬于 _NSConcreteGlobalBlock類：

1. 記述全局變量的地方有Block語法時宏多；
2. Block語法的表達(dá)式中不使用截獲的自動變量時儿惫；

除以上兩種情況外，都會生成 _NSConcreteStackBlock類伸但，且保存在棧區(qū)域肾请。

一、Block變量存儲域

配置在全局變量上的Block更胖，從變量作用域外也可以通過指針安全地使用铛铁，但是設(shè)置在棧的Block，如果其所屬的變量作用域結(jié)束函喉，該block也就被廢棄避归。由于__block變量也配置在棧上，同樣其所屬的變量作用域結(jié)束管呵，則該__block變量也同樣被廢棄梳毙。
Block提供了將Block從棧區(qū)copy到堆區(qū)的方法。如下圖：

復(fù)制到堆上.jpg

復(fù)制到堆上的Block將_NSConcreteMallocBlock類對象寫入Block結(jié)構(gòu)體實例的成員變量isa：

impl.isa = &_NSConcreteMallocBlock;

還記得上一節(jié)說到的__block變量結(jié)構(gòu)體實例的 __forwarding 指針指向__block變量結(jié)構(gòu)體自己吧捐下，也就是說無論Block結(jié)構(gòu)體實例配置在棧上還是堆上账锹，都能夠訪問__block變量。

那么什么時候Block從棧上復(fù)制到堆上呢坷襟，其實大多數(shù)情況下奸柬，編譯器會恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行判斷，自動生成將Block從棧上復(fù)制到堆上婴程。

以下情況需要程序員自己通過copy方法將Block從棧區(qū)復(fù)制到堆區(qū)：

1. 向方法或函數(shù)的參數(shù)中傳遞Block時廓奕；

不需要手動復(fù)制的情況：

1. Cocoa框架的方法且方法名中含有usingBlock等時；
2. GCD的API

下圖是按Block的存儲域档叔，使用copy后桌粉，Block有什么變化

從從上邊可以看出，不管Block配置在何處衙四，用copy方法復(fù)制都不會出現(xiàn)任何問題铃肯。在不確定時調(diào)用copy方法即可。
此處有一個例子：

blk = [[[[blk copy] copy] copy] copy];

該代碼解釋如下：

{
    //將配置在堆上的Block復(fù)制給變量tmp传蹈，變量tmp持有強(qiáng)引用的Block押逼；
    blk_t tmp = [blk copy];
    //將Block變量tmp賦值給blk變量，大括號走完后惦界，tmp釋放挑格，blk繼續(xù)持有Block；
    blk = tmp;
}
//以此類推...
{
    blk_t tmp = [blk copy];
    blk = tmp;
}
{
    blk_t tmp = [blk copy];
    blk = tmp;
}
{
    blk_t tmp = [blk copy];
    blk = tmp;
}

由此可見沾歪，ARC下使用copy完全沒問題漂彤。

二、__block變量存儲域

Block從棧上復(fù)制到堆上，那么在Block中使用的__block變量是怎么處理的呢,看下表：

說明：若一個Block中使用了__block變量显歧，當(dāng)Block變量從棧復(fù)制到堆上時仪或，那么__block變量也會被復(fù)制到堆上。

__block變量復(fù)制到堆上.jpg

多個Block變量使用__block變量時,因為最先會將所有的Block配置在棧上士骤，所以__block變量也會配置在棧上范删。在任何一個Block變量被賦值到堆上時，__block變量一并被賦值到堆上拷肌，當(dāng)其他的Block變量復(fù)制到堆上時到旦，其使用的__block變量引用計數(shù)增加：

__block變量被復(fù)制到堆區(qū).jpg

配置在堆上的Block被廢棄時，__block變量也被廢棄：

__block變量廢棄.jpg

到這里我們看到巨缘，Block變量和OC對象的內(nèi)存管理機(jī)制是一樣的添忘，都是使用引用計數(shù)，所以也驗證了那句話：Block是OC對象若锁。

三搁骑、截獲對象

先來看一個例子：

typedef void (^block)(id obj);

block blk;//全局變量Block

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 
    id array = [NSMutableArray array];
    blk = [^(id obj){
        [array addObject:obj];
        NSLog(@"array count = %ld",[array count]);
    } copy];
    blk([[NSObject alloc] init]);
    blk([[NSObject alloc] init]);
    blk([[NSObject alloc] init]);
}

打印：

array count = 1
array count = 2
array count = 3

從源代碼可以看出又固，array變量是臨時變量仲器，viewDidLoad方法走完就被廢棄，但依然有打印仰冠，說明變量沒有釋放乏冀，從前幾篇文章可以想象，打印的array變量被Block結(jié)構(gòu)體實例持有了洋只，下面來驗證下辆沦，編譯后的代碼如下：

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

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
};

//函數(shù)指針調(diào)用的函數(shù)
static void __ViewController__viewDidLoad_block_func_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 *__cself, id obj) {
  id array = __cself->array; // bound by copy
        ((void (*)(id, SEL, ObjectType _Nonnull))(void *)objc_msgSend)((id)array, sel_registerName("addObject:"), (id)obj);
        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_9k_z85dfkt91zd1j387gcxn8xkh0000gn_T_ViewController_503b9f_mi_0,((NSUInteger (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)array, sel_registerName("count")));
    }

//copy 和 dispose 函數(shù)
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->array, (void*)src->array, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}
static void __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0(struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->array, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

//Block結(jié)構(gòu)體
struct __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0* Desc;
  id array;//持有array變量
  __ViewController__viewDidLoad_block_impl_0(void *fp, struct __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 *desc, id _array, int flags=0) : array(_array) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

//viewDidLoad 方法
static void _I_ViewController_viewDidLoad(ViewController * self, SEL _cmd) {
    ((void (*)(__rw_objc_super *, SEL))(void *)objc_msgSendSuper)((__rw_objc_super){(id)self, (id)class_getSuperclass(objc_getClass("ViewController"))}, sel_registerName("viewDidLoad"));

    id array = ((NSMutableArray * _Nonnull (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSMutableArray"), sel_registerName("array"));
    blk = (block)((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, array, 570425344)), sel_registerName("copy"));
    
    ((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")));
    
    ((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")));
    
    ((void (*)(__block_impl *, id))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init")));
}

請注意，可以看到识虚，id 類型的 array變量被Block結(jié)構(gòu)體持有了肢扯。
在這里說明一點，其實我們創(chuàng)建的對象舷礼，默認(rèn)會帶上__strong所有權(quán)修飾符鹃彻，比如：

id array = [NSMutableArray array];

上邊代碼等同于下邊代碼：

id __strong array = [NSMutableArray array];

在OC語言中郊闯，C語言的結(jié)構(gòu)體不能含有附有__strong修飾符的變量妻献，因為編譯器不知道應(yīng)何時進(jìn)行C語言結(jié)構(gòu)體的初始化和廢棄操作，不能很好的管理內(nèi)存团赁。

前兩節(jié)我們看到了copy dispose 函數(shù)育拨，沒有做詳細(xì)解釋，只是猜想了一下欢摄，接下來說說這兩個函數(shù)熬丧。

OC運(yùn)行時可以準(zhǔn)確的把握block從棧上復(fù)制到堆上和Block廢棄的時機(jī)，因此Block結(jié)構(gòu)體內(nèi)部使用帶有__strong或__weak修飾符的變量怀挠，也可以在恰當(dāng)?shù)臅r刻初始化和廢棄析蝴，為此需要在 __ViewController__viewDidLoad_block_desc_0 結(jié)構(gòu)體內(nèi)部加上 copy 和 dispose 成員變量害捕，以及作為函數(shù)指針賦值給這兩個變量的 __ViewController__viewDidLoad_block_copy_0 和 __ViewController__viewDidLoad_block_dispose_0函數(shù)

copy函數(shù)內(nèi)部使用了_Block_object_assign函數(shù)將對象類型對象賦值給Block結(jié)構(gòu)體內(nèi)的成員變量并持有該對象。_Block_object_assign函數(shù)調(diào)用相當(dāng)于retain實例方法的函數(shù)闷畸。

dispose函數(shù)內(nèi)部使用_Block_object_dispose函數(shù)釋放Block結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的對象類型的成員變量尝盼。_Block_object_dispose函數(shù)調(diào)用相當(dāng)于release實例方法的函數(shù)。

我們只看到了生成的copy和dispose函數(shù)佑菩，但是沒看到調(diào)用啊盾沫，那到底啥時候調(diào)用這兩個函數(shù)呢，這是系統(tǒng)自動發(fā)生的動作：

當(dāng)Block從棧上復(fù)制到堆上時殿漠，會調(diào)用copy函數(shù)赴精；當(dāng)堆上的Block被廢棄時，會調(diào)用dispose函數(shù)绞幌。

上一節(jié)提到了兩點蕾哟，什么時候block會從棧上復(fù)制到堆上，現(xiàn)在總結(jié)如下：

• Block調(diào)用copy方法時
• Block作為函數(shù)返回值返回時
• 將Block賦值給賦有__strong修飾符id類型的類或Block類型成員變量時
• 在方法名中含有usingBlock的Cocoa框架方法或GCD的API中傳遞Block時

有了這種構(gòu)造莲蜘，通過使用__strong修飾符的變量渐苏，Block中截獲的對象就能超出其變量作用域存在。

上一節(jié)我們研究__block變量的時候菇夸，看到過copy 和 dispose函數(shù)琼富，現(xiàn)在Block截獲對象的也出現(xiàn)了，而且轉(zhuǎn)換后的代碼基本相同庄新，后邊的注釋不同：

通過這兩個OBJECT鞠眉、BYREF來區(qū)分copy/dispose函數(shù)的對象類型是對象還是__block變量。與copy函數(shù)持有截獲的對象择诈，dispose釋放持有的對象相同械蹋，copy函數(shù)持有Block所使用的__block變量，dispose函數(shù)釋放__block變量羞芍。

有一點需要說明哗戈，這本書上的截獲對象的例子，Block不調(diào)用copy方法荷科，我本地測試的不會強(qiáng)制結(jié)束唯咬。可以解釋為：blk變量為全局變量畏浆，生成的Block結(jié)構(gòu)體實例也是全局變量胆胰，全局變量持有array變量，所以程序不會強(qiáng)制結(jié)束刻获。如果這個解釋有誤的話蜀涨，還請讀者指正，謝！

四厚柳、__block變量和對象

__block說明符可指定任意類型的變量氧枣。下面看下__block修飾OC對象。

__block id obj = [[NSObject alloc] init];

clang轉(zhuǎn)換如下：

__block結(jié)構(gòu)體
struct __Block_byref_obj_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_obj_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
 void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
 id obj;
};

//聲明部分
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_obj_0 obj = {
    (void*)0,
    (__Block_byref_obj_0 *)&obj,
    33554432,
    sizeof(__Block_byref_obj_0),
    __Block_byref_id_object_copy_131,
    __Block_byref_id_object_dispose_131,
    [[NSObject alloc] init]
}

Block截獲對象這一小節(jié)中别垮，當(dāng)Block從棧復(fù)制到堆上時挑胸，使用copy函數(shù)持有截獲的對象，當(dāng)Block被廢棄時宰闰，使用dispose釋放截獲的對象茬贵。
在__block說明符修飾對象時，在__block變量結(jié)構(gòu)體中看到了copy和dispose函數(shù)移袍，那說明當(dāng)__block變量從棧上復(fù)制到堆上時解藻，使用copy函數(shù)持有賦值給__block變量的對象，當(dāng)堆上的__block變量被廢棄時葡盗，使用dispose函數(shù)釋放賦值給__block變量的對象螟左。

由此可知，只要堆上的__block結(jié)構(gòu)體實例變量沒有被釋放觅够，那么__block變量就不會被釋放胶背。

五、Block循環(huán)引用

原因：在Block內(nèi)部使用對象類型的變量喘先，該變量持有Block钳吟，當(dāng)Block從棧上復(fù)制到堆上時，Block同時持有了對象類型變量窘拯，那么當(dāng)對象類型釋放時红且，由于變量和Block互相引用導(dǎo)致內(nèi)存泄漏，舉個例子：

typedef void (^block)(id obj);

@property (nonatomic, copy) block blk;

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.array = [NSMutableArray array];
    self.blk = ^(id obj){
        [self.array addObject:obj];
        NSLog(@"array count = %ld",[self.array count]);
    };
}

這樣寫如果這個VC被pop涤姊，那么這個VC是釋放不了的暇番，VC持有Block，Block內(nèi)部持有VC思喊。

循環(huán)引用.jpg

修改一下：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.array = [NSMutableArray array];
    ViewController * __weak temp = self;
    self.blk = ^(id obj){
        [temp.array addObject:obj];
        NSLog(@"array count = %ld",[temp.array count]);
    };
}

循環(huán)引用消失：

循環(huán)引用消失.jpg

在此根據(jù)自己的項目中使用到的Block場景壁酬，來總結(jié)下Block使用時的注意事項，說不定項目中真的有內(nèi)存泄漏呢

1恨课、UIView 的 animation動畫塊使用了Block舆乔，內(nèi)部使用self不會循環(huán)引用，為什么呢

答：UIView 動畫塊是類方法庄呈，不被self持有蜕煌，所以不會循環(huán)引用派阱。

2诬留、Monsary也使用了Block來設(shè)置控件的布局，Block內(nèi)部使用self，為什么不會循環(huán)引用呢

答：看源碼可以看出文兑，Monsary使用的Block是當(dāng)做參數(shù)傳遞的盒刚，即便block內(nèi)部持有self，設(shè)置布局的view持有block绿贞，但是block不持有view因块，當(dāng)block執(zhí)行完后就釋放了，self的引用計數(shù)-1籍铁，所以block也不會持有self涡上，所以不會導(dǎo)致循環(huán)引用。

3拒名、reactiveCocoa如果不使用@weakify @strongify吩愧，會循環(huán)引用，兩個宏就等于下邊代碼：

__weak typeof(self) weakSelf = self;
__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;

六增显、總結(jié)

以上幾篇文章基本就把Block（以及__block變量）的定義雁佳、語法、應(yīng)用同云、原理介紹完了糖权，主要的目的還是能更靈活的應(yīng)用于項目。

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圖有點low，莫見怪旱易，哈哈哈...