Objective-C之Blocks（二）

前言

在Objective-C之Blocks（一）中，说明了Block的一些用法和特性。其中讲到Block的三种特性：

• 截获自动变量
• __block说明符
• 截获的自动变量

但是我们还是不知道Block的实质和这些特性是如何实现的。本文将介绍Block的本质。

Block本质

想要了解Block的本质，我们就需要利用clang（LLVM编译器）将代码转换为C++代码阅读。我们先在终端中进入main.m文件路径，在终端中输入

clang -rewrite-objc main.m(文件名字)

转换后的文件变得很长，是因为编译器对头文件的处理，我们可以忽略不看，直接在文件里面搜索int main，我们可以看到转换过后的main函数，和Block的实现。

int main函数

分析main函数，我们可以看到一个Block类型变量，其值是一个__main_block_impl_0结构体,在调用该结构体构造函数的时候，传入了两个参数__main_block_func_0函数指针和__main_block_desc_0_DATA结构体。

__main_block_func_0函数

观察__main_block_func_0函数

__main_block_func_0函数

在函数中参数：__cself和OC中的self相同。
观察函数我们发现，其中有NSLog。由此我们可以推测出，__main_block_func_0函数是我们自己定义的函数主体。我们将Block中的代码块更改成for循环来验证我们的猜想。

main函数

转换后的__main_block_func_0函数

转换后的`__main_block_func_0`函数

猜想正确，所以，__main_block_func_0函数代表了Block中，我们自己定义的代码块。Block通过将此函数指针传递给__main_block_impl_0结构体指针来实现调用代码块。

__main_block_desc_0_DATA结构体

观察__main_block_desc_0_DATA结构体

__main_block_desc_0_DATA函数

其中有2个成员变量，一个是reserved，它代表今后版本升级所需要的区域；还有一个是Block_size，它代表Block大小。而Block的大小是__main_block_impl_0结构体的大小。

__main_block_impl_0结构体

观察__main_block_impl_0结构体

__main_block_impl_0结构体

该结构体中写入了其构造函数，所以看起来比较复杂。去掉构造函数后，其声明如下：

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
};

第一个成员变量是__block_impl结构体；第二个成员变量是__main_block_desc_0结构体指针，此结构体前文已经说明过，不再赘述。
关于__main_block_impl_0结构体的构造函数，传入的三个参数：fp、desc、flags分别代表函数指针（此函数指针即为我们自已定义的代码块）、__main_block_desc_0结构体指针、一个标志位（一般为0）

__block_impl结构体

下面我们着重来看__block_impl结构体，在cpp文件中搜索__block_impl

__block_impl结构体

此结构体中有4个成员变量：

• isa指针 : 指向一个类对象
• Flags : 某种标志
• Reserved : 今后版本升级所需的区域
• FuncPtr : 函数指针，指向我们自己的代码块

了解了__block_impl结构体，所以我们可以将__main_block_impl_0结构体写成如下形式：

struct __main_block_impl_0 {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
};

该结构体根据构造函数会像下面这样初始化：

isa = &_NSConcreateStackBlck;
Flags = 0;
Reserved = 0;
FuncPtr = __main_block_func_0;
Desc = &__main_block_desc_0_DATA;

其中_NSConcreateStackBlck代表一个对象，具体的在下一部分中讲解。

Block的使用

Block的使用为:

blk();

可转换为以下形式：

((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);

去掉转换部分：

(*blk->impl.FuncPtr)(blk);

这是简单的使用函数指针调用函数，传递的参数为block本身，也证明的前文所述__cself和OC中的self相同。

总结

• 在我们创建Block的时候，会生成__main_block_impl_0结构体变量赋值给Block变量。由于该结构体中存在isa指针，所以使block成为了OC对象，即该结构体相当于基于objc_object结构体的OC类对象结构体。(关于isa指针请参见：关于oc运行时 isa指针详解)我们以__main_block_func_0函数指针（其指向我们自定义的代码块所在函数）和__main_block_desc_0_DATA结构体（其保存了今后升级所需区域和Block大小）来初始化__main_block_impl_0结构体。通过过函数指针的调用，我们就实现了Block的使用。
  * 本文重点讲述Block的本质，关于Block的特性，请参见以后的文章。
• 本文重点讲述Block的本质，关于Block的特性，请参见Objective-C之Blocks（三）