iOS-底层原理(10)-block-__block属性详解

__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变量包装成一个对象

结构图如下

结构图.png

__block的本质

代码佐证

// 定义一个block
typedef void (^CSBlock) (void);

// block内部实现
struct __Block_byref_age_0 {
    void *__isa;
    struct __Block_byref_age_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
    int age;
};

struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
    void (*copy)(void);
    void (*dispose)(void);
};

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

struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    struct __Block_byref_age_0 *age;
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        __block int age = 10;
        
        CSBlock block = ^{
            age = 20;
            NSLog(@"age is %d", age);
        };
        
        struct __main_block_impl_0 *blockImpl = (__bridge struct __main_block_impl_0 *)block;
        
        NSLog(@"%p", &age);
    }
    return 0;
}

image.png

可知外界访问age，实际上在block内部是访问结构体__Block_byref_age_0中的age变量

三种变量在block中的表现形式

image.png

image.png

通过查看源码可知，不同属性修饰的变量，在block中表现形式不同

__block的内存管理

• 1.当block在栈上时，并不会对__block变量产生强引用

• 2.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

• 3.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

对象类型的auto变量、__block变量 异同

• 1.当block在栈上时，对它们都不会产生强引用

• 2.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*/);

• 3.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

__block的__forwarding指针

被__block修饰的对象类型

• 1.当__block变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用

• 2.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）

• 3.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）

代码实现如下

• ARC环境下，有__weak修饰

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 演示被__block修饰的变量类型
        // 1.有__weak修饰
        CSBlock block;
        {
            Person *person = [[Person alloc] init];
            __block __weak Person *weakPerson = person;
            block = ^ {
                NSLog(@"%p",weakPerson);
            };
        }
        block();
    }
    return 0;
}

运行结果

image.png

• ARC环境下，没有__weak修饰

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 演示被__block修饰的变量类型
        // 1.有__weak修饰
        CSBlock block;
        {
            Person *person = [[Person alloc] init];
            __block Person *weakPerson = person;
            block = ^ {
                NSLog(@"%p",weakPerson);
            };
        }
        block();
    }
    return 0;
}

运行结果

image.png

• MRC环境下，没有__weak修饰

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 3.MRC环境下
        Person *person = [[Person alloc] init];
        
        CSBlock block = [^{
            NSLog(@"%p", person);
        } copy];
        
        [person release];
        
        block();
        
        [block release];
    }
    return 0;
}

image.png

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本文参考借鉴MJ的教程视频，非常感谢.

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项目演示代码
iOS-block-__block的本质

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