Block的底层基本结构
void blockTest()
{
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"Hello World!");
};
block();
}
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
blockTest();
}
}
通过clang命令查看编译器是如何实现Block的，在终端输入clang -rewrite-objc main.m，然后会在当前目录生成main.cpp的C++文件，代码如下：
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_0048d2_mi_0);
}
static struct __blockTest_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __blockTest_block_impl_0)};
void blockTest()
{
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
int main(int argc, char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
blockTest();
}
}
static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };
下面我们一个一个来看
__blockTest_block_impl_0
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
__blockTest_block_impl_0是Block的C++实现，是一个结构体，从命名可以看出表示blockTest中的第一个（0）Block。通常包含两个成员变量__block_impl impl，__blockTest_block_desc_0* Desc和一个构造函数。
__block_impl
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
__block_impl也是一个结构体
- *isa：isa指针，指向一个类对象，有三种类型：_NSConcreteStackBlock、_NSConcreteGlobalBlock、_NSConcreteMallocBlock，本例中是_NSConcreteStackBlock类型。
- Flags：block 的负载信息（引用计数和类型信息），按位存储。
- Reserved：保留变量。
- *FuncPtr：一个指针，指向
Block执行时调用的函数，也就是Block需要执行的代码块。在本例中是__blockTest_block_func_0函数。
__blockTest_block_desc_0
static struct __blockTest_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __blockTest_block_impl_0)};
__blockTest_block_desc_0是一个结构体，包含两个成员变量：
- reserved：
Block版本升级所需的预留区空间，在这里为0。 - Block_size：
Block大小(sizeof(struct __blockTest_block_impl_0))。
__blockTest_block_desc_0_DATA是一个__blockTest_block_desc_0的一个实例。
__blockTest_block_func_0
__blockTest_block_func_0就是Block的执行时调用的函数，参数是一个__blockTest_block_impl_0类型的指针。
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_0048d2_mi_0);
}
blockTest
void blockTest()
{
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
第一部分，定义Block
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA));
我们看到block变成了一个指针，指向一个通过__blockTest_block_impl_0构造函数实例化的结构体__blockTest_block_impl_0实例，__blockTest_block_impl_0在初始化的时候需要两个个参数：
-
__blockTest_block_func_0：Block块的函数指针。 -
__blockTest_block_desc_0_DATA：作为静态全局变量初始化__main_block_desc_0的结构体实例指针。
第二部分，调用Block
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)通过block->FuncPtr指针找到__blockTest_block_func_0函数并且转成(void (*)(__block_impl *))类型。
((__block_impl *)block)然后将block作为参数传给这个函数调用。
Flags
在__block_impl中我们看到Flags，现在来详细讲一讲。
在这里Block_private.h可以看到Flags的具体信息：
// Values for Block_layout->flags to describe block objects
enum {
BLOCK_DEALLOCATING = (0x0001), // runtime
BLOCK_REFCOUNT_MASK = (0xfffe), // runtime
BLOCK_NEEDS_FREE = (1 << 24), // runtime
BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE = (1 << 25), // compiler
BLOCK_HAS_CTOR = (1 << 26), // compiler: helpers have C++ code
BLOCK_IS_GC = (1 << 27), // runtime
BLOCK_IS_GLOBAL = (1 << 28), // compiler
BLOCK_USE_STRET = (1 << 29), // compiler: undefined if !BLOCK_HAS_SIGNATURE
BLOCK_HAS_SIGNATURE = (1 << 30), // compiler
BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT=(1 << 31) // compiler
};
引用浅谈 block（1） - clang 改写后的 block 结构的解释：
也就是说，一般情况下，一个
block的 flags 成员默认设置为 0。如果当block需要Block_copy()和Block_release这类拷贝辅助函数，则会设置成1 << 25，也就是BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE类型。可以搜索到大量讲述Block_copy方法的博文，其中涉及到了BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE。
总结一下枚举类的用法，前 16 位即起到标记作用，又可记录引用计数：
- BLOCK_DEALLOCATING：释放标记。一般常用 BLOCK_NEEDS_FREE 做 位与 操作，一同传入 Flags ，告知该 block 可释放。
- BLOCK_REFCOUNT_MASK：一般参与判断引用计数，是一个可选用参数。
- BLOCK_NEEDS_FREE：通过设置该枚举位，来告知该 block 可释放。意在说明 block 是 heap block ，即我们常说的 _NSConcreteMallocBlock 。
- BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE：是否拥有拷贝辅助函数（a copy helper function）。
- BLOCK_HAS_CTOR：是否拥有 block 析构函数（dispose function）。
- BLOCK_IS_GC：是否启用 GC 机制（Garbage Collection）。
- BLOCK_HAS_SIGNATURE：与 BLOCK_USE_STRET 相对，判断是否当前 block 拥有一个签名。用于 runtime 时动态调用。
block截获变量
截获auto变量值
我们看到直接在block修改变量会提示错误，为什么呢？
void blockTest()
{
int num = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",num);
};
num = 20;
block();
}
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
blockTest();
}
}
打印结果是10，clang改写后的代码如下：
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
int num;
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int _num, int flags=0) : num(_num) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
int num = __cself->num; // bound by copy
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_3c2714_mi_0,num);
}
void blockTest()
{
int num = 10;
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA, num));
num = 20;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
__blockTest_block_impl_0多了一个成员变量int num;，再看看构造函数__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int _num, int flags=0)，可以看到第三个参数只是变量的值，这也就解释了为什么打印的是10，因为block截获的是值。
使用static修饰变量
void blockTest()
{
static int num = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",num);
num = 30;
};
num = 20;
block();
NSLog(@"%d",num);
}
可以在block内部修改变量了，同时打印结果是20，30。clang改写后的代码如下：
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
int *num;
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int *_num, int flags=0) : num(_num) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
int *num = __cself->num; // bound by copy
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_5a95f6_mi_0,(*num));
(*num) = 30;
}
void blockTest()
{
static int num = 10;
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA, &num));
num = 20;
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_5a95f6_mi_1,num);
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}
__blockTest_block_impl_0多了一个成员变量int *num;，和上面不同的是，这次block截获的是指针，所以可以在内部通过指针修改变量的值，同时在外部修改变量的值，block也能"感知到"。那么为什么之前传递指针呢？因为变量是栈上，作用域是函数blockTest内，那么有可能变量比block先销毁，这时候block再通过指针去访问变量就会有问题。而static修饰的变量不会被销毁，也就不用担心。
全局变量
int num = 10;
void blockTest()
{
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",num);
num = 30;
};
num = 20;
block();
NSLog(@"%d",num);
}
打印结果是20，30。clang改写后的代码如下：
int num = 10;
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_1875c6_mi_0,num);
num = 30;
}
非常简单，在初始化__blockTest_block_impl_0并没有把num作为参数，__blockTest_block_func_0中也是直接访问全局变量。
总结：
| 变量类型 | 是否捕获到block内部 | 访问方式 |
|---|---|---|
| 局部auto变量 | 是 | 值传递 |
| 局部static变量 | 是 | 指针传递 |
| 全局变量 | 否 | 直接访问 |
使用__block修饰变量
void blockTest()
{
__block int num = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",num);
num = 30;
};
num = 20;
block();
NSLog(@"%d",num);
}
效果和使用static修饰变量一样，clang改写后的代码如下：
struct __Block_byref_num_0 {
void *__isa;
__Block_byref_num_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int num;
};
struct __blockTest_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __blockTest_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_num_0 *num; // by ref
__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __blockTest_block_desc_0 *desc, __Block_byref_num_0 *_num, int flags=0) : num(_num->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __blockTest_block_func_0(struct __blockTest_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_num_0 *num = __cself->num; // bound by ref
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_018b76_mi_0,(num->__forwarding->num));
(num->__forwarding->num) = 30;
}
static void __blockTest_block_copy_0(struct __blockTest_block_impl_0*dst, struct __blockTest_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->num, (void*)src->num, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
static void __blockTest_block_dispose_0(struct __blockTest_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->num, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
static struct __blockTest_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
void (*copy)(struct __blockTest_block_impl_0*, struct __blockTest_block_impl_0*);
void (*dispose)(struct __blockTest_block_impl_0*);
} __blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __blockTest_block_impl_0), __blockTest_block_copy_0, __blockTest_block_dispose_0};
void blockTest()
{
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_num_0 num = {(void*)0,(__Block_byref_num_0 *)&num, 0, sizeof(__Block_byref_num_0), 10};
void (*block)(void) = ((void (*)())&__blockTest_block_impl_0((void *)__blockTest_block_func_0, &__blockTest_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_num_0 *)&num, 570425344));
(num.__forwarding->num) = 20;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_04_xwbq8q6n0p1dmhhd6y51_vbc0000gp_T_main_018b76_mi_1,(num.__forwarding->num));
}
哇，难受啊兄dei，怎么多出来这么多东西，没关系，慢慢分析。
__blockTest_block_impl_0多出来一个成员变量__Block_byref_num_0 *num;，我们看到经过__block修饰的变量类型变成了结构体__Block_byref_num_0，__blockTest_block_impl_0多出来一个成员变量__Block_byref_num_0 *num;，block捕获的是__Block_byref_num_0类型指针，
__Block_byref_num_0
我们看到__Block_byref_num_0是一个结构体，并且有一个isa，因此我们可以知道它其实就是一个对象。同时还有一个__Block_byref_a_0 *类型的__forwarding和num，num我们能猜到就是用来保存变量的值，__forwarding就有一点复杂了，后面慢慢讲。
__blockTest_block_copy_0和__blockTest_block_dispose_0
__blockTest_block_copy_0中调用的是_Block_object_assign，__blockTest_block_dispose_0中调用的是_Block_object_dispose。
| 函数 | 调用时机 |
|---|---|
| __blockTest_block_copy_0 | __block变量结构体实例从栈拷贝到堆时 |
| __blockTest_block_dispose_0 | __block变量结构体实例引用计数为0时 |
关于_Block_object_assign和_Block_object_dispose更详细代码可以在runtime.c 中查看。
BLOCK_FIELD_IS_BYREF
我们看到_Block_object_assign和_Block_object_dispose中都有个参数值为8，BLOCK_FIELD_IS_BYREF类型，什么意思呢？在Block_private.h 中可以查看到：
// Runtime support functions used by compiler when generating copy/dispose helpers
// Values for _Block_object_assign() and _Block_object_dispose() parameters
enum {
// see function implementation for a more complete description of these fields and combinations
BLOCK_FIELD_IS_OBJECT = 3, // id, NSObject, __attribute__((NSObject)), block, ...
BLOCK_FIELD_IS_BLOCK = 7, // a block variable
BLOCK_FIELD_IS_BYREF = 8, // the on stack structure holding the __block variable
BLOCK_FIELD_IS_WEAK = 16, // declared __weak, only used in byref copy helpers
BLOCK_BYREF_CALLER = 128, // called from __block (byref) copy/dispose support routines.
};
-
BLOCK_FIELD_IS_OBJECT：OC对象类型 -
BLOCK_FIELD_IS_BLOCK：是一个block -
BLOCK_FIELD_IS_BYREF：在栈上被__block修饰的变量 -
BLOCK_FIELD_IS_WEAK：被__weak修饰的变量，只在Block_byref管理内部对象内存时使用 -
BLOCK_BYREF_CALLER：处理Block_byref内部对象内存的时候会加的一个额外标记（告诉内部实现不要进行retain或者copy）
__blockTest_block_desc_0
我们可以看到它多了两个回调函数指针*copy和*dispose，这两个指针会被赋值为__main_block_copy_0和__main_block_dispose_0
最后我们看到访问num是这样的：
__Block_byref_num_0 *num = __cself->num; // bound by ref
(num->__forwarding->num) = 30;
下面就讲一讲为什么要这样。
Block的内存管理
在前面我们讲到__block_impl指向的_NSConcreteStackBlock类型的类对象，其实总共有三种类型：
| 类型 | 存储区域 |
|---|---|
| _NSConcreteStackBlock | 栈 |
| _NSConcreteGlobalBlock | 数据区 |
| _NSConcreteMallocBlock | 堆 |
前面也讲到copy和dispose，在ARC环境下，有哪些情况编译器会自动将栈上的把Block从栈上复制到堆上呢？
| Block从栈中复制到堆 |
|---|
| 调用Block的copy实例方法时 |
| Block作为函数返回值返回时 |
| 在带有usingBlock的Cocoa方法或者GCD的API中传递Block时候 |
| 将block赋给带有__strong修饰符的id类型或者Block类型时 |
当Bock从栈中复制到堆，__block也跟着变化：
- 当
Block在栈上时，__block的存储域是栈，__block变量被栈上的Block持有。 - 当
Block被复制到堆上时，会通过调用Block内部的copy函数，copy函数内部会调用_Block_object_assign函数。此时__block变量的存储域是堆，__block变量被堆上的Block持有。 - 当堆上的
Block被释放，会调用Block内部的dispose，dispose函数内部会调用_Block_object_dispose，堆上的__block被释放。
- 当多个栈上的
Block使用栈上的__block变量，__block变量被栈上的多个Block持有。 - 当
Block0被复制到堆上时，__block也会被复制到堆上，被堆上Block0持有。Block1仍然持有栈上的__block，原栈上__block变量的__forwarding指向拷贝到堆上之后的__block变量。 - 当
Block1也被复制到堆上时，堆上的__block被堆上的Block0和Block1只有，并且__block的引用计数+1。 - 当堆上的
Block都被释放，__block变量结构体实例引用计数为0，调用_Block_object_dispose，堆上的__block被释放。
下图是描述__forwarding变化。这也就能解释__forwarding存在的意义：
__forwarding 保证在栈上或者堆上都能正确访问对应变量
int main(int argc, char * argv[]) {
int num = 10;
NSLog(@"%@",[^{
NSLog(@"%d",num);
} class]);
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"%d",num);
};
NSLog(@"%@",[block class]);
}
打印结果：
2019-05-04 18:40:48.470228+0800 BlockTest[35824:16939613] __NSStackBlock__
2019-05-04 18:40:48.470912+0800 BlockTest[35824:16939613] __NSMallocBlock__
我们可以看到第一个Block没有赋值给__strong指针，而第二个Block没有赋值给__strong指针，所以第一个在栈上，而第二个在堆上。
Block截获对象
int main(int argc, char * argv[]) {
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"roy";
NSLog(@"%@",[^{
NSLog(@"%@",person.name);
} class]);
NSLog(@"%@",@"+++++++++++++");
}
NSLog(@"%@",@"------------");
}
打印结果：
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@end
@implementation Person
- (void)dealloc {
NSLog(@"-------dealloc-------");
}
@end
typedef void(^Block)(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"roy";
NSLog(@"%@",[^{
NSLog(@"%@",person.name);
} class]);
NSLog(@"%@",@"+++++++++++++");
}
NSLog(@"%@",@"------------");
}
我们看到当Block内部访问了对象类型的auto对象时，如果Block是在栈上，将不会对auto对象产生强引用。
auto Strong 对象
typedef void(^Block)(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
Block block;
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"roy";
block = ^{
NSLog(@"%@",person.name);
};
person.name = @"david";
NSLog(@"%@",@"+++++++++++++");
}
NSLog(@"%@",@"------------");
block ();
}
打印结果是
2019-05-04 17:46:27.083280+0800 BlockTest[33745:16864251] +++++++++++++
2019-05-04 17:46:27.083934+0800 BlockTest[33745:16864251] ------------
2019-05-04 17:46:27.084018+0800 BlockTest[33745:16864251] david
2019-05-04 17:46:27.084158+0800 BlockTest[33745:16864251] -------dealloc-------
我们看到是先打印的david再调用Person的析构方法dealloc，在终端输入clang -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=macosx-10.13 main.m -fobjc-arc，clang在ARC环境下改写后的代码如下：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
Person *__strong person;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__strong _person, int flags=0) : person(_person) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
我们看到__main_block_impl_0中的Person *__strong person;成员变量。
Block截获了auto对象，当Block被拷贝到堆上，Block强引用auto对象，这就能解释了为什么超出了person的作用域，person没有立即释放，当Block释放之后，会自动去掉对该对象的强引用，该对象就会被释放了。
auto Weak 对象
typedef void(^Block)(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
Block block;
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"roy";
__weak Person *weakPerson = person;
block = ^{
NSLog(@"%@",weakPerson.name);
};
weakPerson.name = @"david";
NSLog(@"%@",@"+++++++++++++");
}
NSLog(@"%@",@"------------");
block ();
}
打印结果是
2019-05-04 17:49:38.858554+0800 BlockTest[33856:16869229] +++++++++++++
2019-05-04 17:49:38.859218+0800 BlockTest[33856:16869229] -------dealloc-------
2019-05-04 17:49:38.859321+0800 BlockTest[33856:16869229] ------------
2019-05-04 17:49:38.859403+0800 BlockTest[33856:16869229] (null)
直接在终端输入clang -rewrite-objc main.m会报cannot create __weak reference because the current deployment target does not support weak ref错误。需要用clang -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=macosx-10.13 main.m，-fobjc-arc代表当前是ARC环境 -fobjc-runtime=macosx-10.13：代表当前运行时环境，缺一不可，clang之后的代码：
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
Person *__weak weakPerson;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__weak _weakPerson, int flags=0) : weakPerson(_weakPerson) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
我们看到__main_block_impl_0中的Person *__weak weakPerson;成员变量。
总结：
- 当
Block内部访问了对象类型的auto对象时，如果Block是在栈上，将不会对auto对象产生强引用。 - 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会根据auto对象的修饰符（__strong，__weak，__unsafe_unretained）做出相应的操作，当使用的是__strong时，将会对person对象的引用计数加1，当为__weak时，引用计数不变。 - 如果
Block从对上移除，会调用block内部的dispose函数，内部会调用_Block_object_dispose函数，这个函数会自动释放引用的auto对象。
Block循环引用
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, copy) void (^block)(void);
- (void)testReferenceSelf;
@end
@implementation Person
- (void)testReferenceSelf {
self.block = ^ {
NSLog(@"self.name = %s", self.name.UTF8String);
};
self.block();
}
- (void)dealloc {
NSLog(@"-------dealloc-------");
}
@end
int main(int argc, char * argv[]) {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"roy";
[person testReferenceSelf];
}
打印结果是self.name = roy，Person的析构方法dealloc并没有执行，这是典型的循环引用，下面我们研究研究为啥会循环引用。clang改写后的代码如下：
struct __Person__testReferenceSelf_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __Person__testReferenceSelf_block_desc_0* Desc;
Person *const __strong self;
__Person__testReferenceSelf_block_impl_0(void *fp, struct __Person__testReferenceSelf_block_desc_0 *desc, Person *const __strong _self, int flags=0) : self(_self) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void _I_Person_testReferenceSelf(Person * self, SEL _cmd) {
((void (*)(id, SEL, void (*)()))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("setBlock:"), ((void (*)())&__Person__testReferenceSelf_block_impl_0((void *)__Person__testReferenceSelf_block_func_0, &__Person__testReferenceSelf_block_desc_0_DATA, self, 570425344)));
((void (*(*)(id, SEL))())(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("block"))();
}
我们看到本来Person中testReferenceSelf方法是没有参数的，但是转成C++之后多出来两个参数：* self和_cmd，再看看__Person__testReferenceSelf_block_impl_0中多出来一个成员变量Person *const __strong self;，因此我们知道Person中block捕获了self，block强引用self，同时self也强引用block，因此形成循环引用。
Weak解除循环引用
@implementation Person
- (void)testReferenceSelf {
__weak typeof(self) weakself = self;
self.block = ^ {
__strong typeof(self) strongself = weakself;
NSLog(@"self.name = %s", strongself.name.UTF8String);
};
self.block();
}
- (void)dealloc {
NSLog(@"-------dealloc-------");
}
@end
打印结果：
2019-05-04 19:27:48.274358+0800 BlockTest[37426:17007507] self.name = roy
2019-05-04 19:27:48.275016+0800 BlockTest[37426:17007507] -------dealloc-------
我们看到Person对象被正常释放了，说明不存在循环引用，为什么呢？clang改写后的代码如下：
struct __Person__testReferenceSelf_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __Person__testReferenceSelf_block_desc_0* Desc;
Person *const __weak weakself;
__Person__testReferenceSelf_block_impl_0(void *fp, struct __Person__testReferenceSelf_block_desc_0 *desc, Person *const __weak _weakself, int flags=0) : weakself(_weakself) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void _I_Person_testReferenceSelf(Person * self, SEL _cmd) {
__attribute__((objc_ownership(weak))) typeof(self) weakself = self;
((void (*)(id, SEL, void (*)()))(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("setBlock:"), ((void (*)())&__Person__testReferenceSelf_block_impl_0((void *)__Person__testReferenceSelf_block_func_0, &__Person__testReferenceSelf_block_desc_0_DATA, weakself, 570425344)));
((void (*(*)(id, SEL))())(void *)objc_msgSend)((id)self, sel_registerName("block"))();
}
可以看到__Person__testReferenceSelf_block_impl_0结构体中weakself成员是一个__weak修饰的Person类型对象，也就是说__Person__testReferenceSelf_block_impl_0对Person的依赖是弱依赖。weak修饰变量是在runtime中进行处理的，在Person对象的Dealloc方法中会调用weak引用的处理方法，从weak_table中寻找弱引用的依赖对象，进行清除处理。
最后
好了，关于Block就写到这里了，花了五一的三天时间解决了一个基础知识点，如释重负，写的真心累。
参考文章
浅谈 block（1） - clang 改写后的 block 结构
Objc Block实现分析
（四）Block之 __block修饰符及其存储域
（三）Block之截获变量和对象
关于Block再啰嗦几句
__block变量存储域
Block学习⑤--block对对象变量的捕获
浅谈Block实现原理及内存特性之三: copy过程分析
iOS底层原理总结 - 探寻block的本质（一）