iOS-Block变量捕获


block对变量的捕获


1:可以捕获不可以修改变量

  • 局部变量

2:可以捕获且可以修改变量

  • 全局变量
  • 静态变量
  • __block修饰的局部变量


原理分析:


1. 局部变量为什么可以被捕获确不能修改

int a = 10;
void (^blcok)() = [^{
    NSLog(@"%d",a);
} copy];

a=20;

blcok(); // log : a = 10

结果应该大家都知道,但是为什么会这样呢?

我们用clang转化之后看看

iOS-Block变量捕获_第1张图片
局部变量访问.png


从block定义来看

void (*blcok)() = (void (*)())((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, a)), sel_registerName("copy")); 


block的实现是通过__ZMX__blockTest_block_impl_0结构体的构造方法来定义的,我们来看下这个结构体

struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __ZMX__blockTest_block_desc_0* Desc;
  int a;
  __ZMX__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};


impt:

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};
isa:指向Class的指针
flags:一些标识
reserced:保留的一些变量
funcptr:函数指针


__ZMX__blockTest_block_desc_0:

static struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
} __ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0)};
reserced:保留的一些变量
size:内存大小


__ZMX__blockTest_block_impl_0 构造方法

我们可以看到这个构造方法有四个参数

void *fp:函数指针
struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 *desc: desc结构体
int _a: 变量
int flags=0:标识 可以不传

我们通过简化block的定义:

void (*blcok)() = ((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, a));

可以看到,我们在定义的时候就已经将a作为参数传递进去了。也就是在定义的时候我们的block就获取到了a的值,而且不管后面怎么修改a的值。我们在block内部获取的a都是定义的时候传进来的值,这也就导致为什么block可以捕获局部变量却不可以修改的原因


2.1 全局变量 可以被捕获也可以修改

(void)blockTest
{

    void (^blcok)() = [^{
        NSLog(@"%d",a);
    } copy];
    
    a = 20;
    
    blcok(); // log : 20
    
} 

我们用clang转化之后看看

iOS-Block变量捕获_第2张图片
全局变量访问.png

一样的部分我就不重复了,我们可以看到这个时候定义blcok的构造函数是没有传入之前的参数a

我们调用block然后再去执行NSLog函数 = 上面__ZMX__blockTest_block_func_0函数,这时候a的值已经改为20了

static void __ZMX__blockTest_block_func_0(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 *__cself) {

        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_47_6nlw9jbn3fb7c8lb1km1rzmm0000gn_T_ZMX_70ee3a_mi_0,a);
    }

很显然,在我们调用block的时候,如果你之前有修改a的值,那打印的一定是新值


2.2 静态变量 可以被捕获也可以修改

 (void)blockTest
{
    static int a = 10;

    void (^blcok)() = [^{
        NSLog(@"%d",a);
    } copy];
    
    a = 20;
    
    blcok(); //log : 20
    
}

我们用clang转化之后看看

iOS-Block变量捕获_第3张图片
静态变量访问.png

通过构造函数我们可以看到,这时候入参多了一个int *_a,传递的是a的地址了。打印的函数__ZMX__blockTest_block_func_0也一样,都是获取到同一内存地址上的值操作。so,我们既可以访问a同时也可以修改a了


2.3 __block修饰的变量 可以被捕获也可以修改

(void)blockTest
{
    __block int a = 10;

    void (^blcok)() = [^{
        NSLog(@"%d",a);
    } copy];
    
    a = 20;
    
    blcok();// log : 20
    
}

我们用clang转化之后看看

iOS-Block变量捕获_第4张图片
__block修饰的局部变量访问.png

哎!这时候的结构体__ZMX__blockTest_block_impl_0a变成了一个结构体指针。好奇怪,我们来看一下这个结构体

struct __Block_byref_a_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int a;
};
isa: 指向Class指针
forwarding: 是指向a地址的指针
flags:标识
size:大小
a: 变量

我们再来看一下 我们blockTest函数

static void _I_ZMX_blockTest(ZMX * self, SEL _cmd) {
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0), 10};

    void (*blcok)() = (void (*)())((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_a_0 *)&a, 570425344)), sel_registerName("copy"));

    (a.__forwarding->a) = 20;

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

}

这时候变量a变成了一个__Block_byref_a_0结构体,可以看到我们初始化的时候给a的地址跟a的值都传进去了

a = 20 -> (a.__forwarding->a) = 20
再次赋值我们是通过修改a指向的内存地址上的value来修改a的值

打印函数

static void __ZMX__blockTest_block_func_0(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref

        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_47_6nlw9jbn3fb7c8lb1km1rzmm0000gn_T_ZMX_c9e1ad_mi_0,(a->__forwarding->a));
    }

我们是通过先获取block捕获到的a的内存地址对应的value,然后打印出来

所以我们可以捕获并且修改a的值





笔者是一个刚入门iOS,对block的原理一直是望而却步。

这次终于鼓足干劲努力尝试一番,一定有很多的不足,希望大家不吝赐教!

有任何问题可以留言,或者直接联系QQ:346658618

希望可以相互学习,一起进步!

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