OC底层->Block

Fade_VV
451 阅读6分钟

最简单的block

^{} //这个就是最简单的block
^{
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
};
block 默认不运行，将所有的代码封装起来，恰当的时候执行

 ^{
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
}();

test();
像函数一样调用 加（）

void (^block)(void) =  ^{
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
    NSLog(@"this is a block!");
};
block(); //调用
因为要在恰当的时候调用所以先存起来

image.png

block的本质

  • block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针
  • block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
int age = 20;

void (^block)(int, int) =  ^(int a , int b){
    NSLog(@"this is a block! -- %d", age);
};
block(10, 10);
函数调用环境：
    - 参数 int a, int b
    - 外部访问的值 int age = 20；相当于block的内存里面有age这个值
  • 生成一个cpp image.png

image.png

  • blcok底层的结构体 image.png
  • 第一个参数的结构体
    image.png
  • 相当于 image.png 所以得出结论block第一个参数就是 *isa 指针 block就相当于了个OC对象 同时我们也发现了里面有个age
  • 函数方法的定义在这里 image.png
  • 在block定义的时候调用了 __main_block_impl_0 方法传给了 fp,fp复制给了 FuncPtr,函数地址被存放起来了 image.png
  • block调用的时候就把这个函数地址取出调用 image.png

结论 block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象 结构体对象

  • block底层完整的结构体
struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;   //block对象的内存大小
};

struct __block_impl {
    void *isa;
    int Flags;
    int Reserved;
    void *FuncPtr; //函数地址
};

struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    int age; //外部的值
};


        int age = 20;
        
        void (^block)(int, int) =  ^(int a , int b){
            NSLog(@"this is a block! -- %d", age);
            NSLog(@"this is a block!");
            NSLog(@"this is a block!");
            NSLog(@"this is a block!");
        };
        
        
        
        struct __main_block_impl_0 *blockStruct = (__bridge struct __main_block_impl_0 *)block;
        
        //所以这里block类型转换成功 block底层就是这样的结构体
        
        
        block(10, 10);

image.png

  • block的底层结构如图所示 image.png

block的变量捕获（capture）

  • 为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制 image.png
  • auto 是值传递 深拷贝
  • static 是指针传递 浅拷贝

image.png

auto变量捕获

image.png

  • 由于函数调用的本质是这样的 默认会有一个self的局部变量传递所以根据block值捕获，block捕获了self image.png image.png image.png

block的类型

image.png

  • block的继承关系 image.png
  • block有3种类型，可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型
    • NSGlobalBlock （ _NSConcreteGlobalBlock ）
    • NSStackBlock （ _NSConcreteStackBlock ）
    • NSMallocBlock （ _NSConcreteMallocBlock ）

image.png

  • 没有访问auto变量-> global 访问了static变量或者有全局变量只要没有访问auto变量就是globalBlock image.png

  • 先关闭ARC image.png

  • 访问了auto变量->stackblock image.png

  • stackBlock 调用copy 就成为了mallocBlock

  • 因为在arc环境下 系统会自动调用copy函数完成内存管理所以stackBlock会变成mallocBlock

  • block总结 image.png

  • stackBlock 放在栈段 超出作用域会自动销毁

  • 如下函数中的block在函数调用完后，函数栈空间回收，再调用block会出现问题

  • 所以要将stackBlock->mallocBlock image.png

  • stackBlock调用copy->mallockBlock 放到了堆空间 image.png

  • 每一种类型的block调用copy后的结果如下所示 image.png

block的copy

  • 在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上，比如以下情况

    • block作为函数返回值时 image.png
    • 将block赋值给__strong指针时 image.png
    • block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时 image.png
    • block作为GCD API的方法参数时 image.png

  • MRC下block属性的建议写法

    • @property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

  • ARC下block属性的建议写法

    • @property (strong, nonatomic) void (^block)(void);
    • @property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

对象类型的auto变量

  • 当block内部访问了对象类型的auto变量时

    • 如果block是在栈上，将不会对auto变量产生强引用

    • 如果block被拷贝到堆上

      • 会调用block内部的copy函数
      • copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
      • _Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用

    • 如果block从堆上移除

      • 会调用block内部的dispose函数
      • dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
      • _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

image.png

__weak问题解决

  • 在使用clang转换OC为C++代码时，可能会遇到以下问题

    • cannot create __weak reference in file using manual reference

  • 解决方案：支持ARC、指定运行时系统版本，比如

    • xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

__block修饰符

  • __block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题
  • __block不能修饰全局变量、静态变量（static）
  • 编译器会将__block变量调用函数包装成一个对象 image.png image.png image.png __block的本质 ： block中会有这个__Block_byref_age_0 类型的指针，这个指针是一个结构体，然后这个结构体的forwarding找到自己的内存取出里面的age，forwarding存放了自己的内存地址。

block的内存管理

  • 当block在栈上时，并不会对__block变量产生强引用

  • 当block被copy到堆时

    • 会调用block内部的copy函数
    • copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
    • _Block_object_assign函数会对__block变量形成强引用（retain） image.png image.png

image.png

  • 当block从堆中移除时
    • 会调用block内部的dispose函数
    • dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
    • _Block_object_dispose函数会自动释放引用的__block变量（release）

image.png

image.png

__block的__forwarding指针

image.png

对象类型的auto变量、__block变量

  • 当block在栈上时，对它们都不会产生强引用

  • 当block拷贝到堆上时，都会通过copy函数来处理它们

    • __block变量（假设变量名叫做a）

      • _Block_object_assign((void*)&dst->a, (void*)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);

    • 对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）

      • _Block_object_assign((void*)&dst->p, (void*)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);

  • 当block从堆上移除时，都会通过dispose函数来释放它们

    • __block变量（假设变量名叫做a）

      • _Block_object_dispose((void*)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);

    • 对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）

      • _Block_object_dispose((void*)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);

image.png

被__block修饰的对象类型

  • 当__block变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用

  • 当__block变量被copy到堆时

    • 会调用__block变量内部的copy函数
    • copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
    • _Block_object_assign函数会根据所指向对象的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用 （注意：这里仅限于ARC时会retain，MRC时不会retain）

image.png

  • 如果__block变量从堆上移除
    • 会调用__block变量内部的dispose函数
    • dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
    • _Block_object_dispose函数会自动释放指向的对象（release）

image.png

循环引用问题

image.png

image.png

image.png

解决循环引用问题-ARC

image.png

image.png

  • __BLOCK有弊端不调用就会有内存泄露。

解决循环引用问题-MRC

image.png

拓展

image.png

avatar
文章
阅读
粉丝