基础的block实现原理

理解定义

BLock官方的定义

分析实现原理

从最简单的block开始

将下面的 simple_test.m 代码用 clang 工具翻译 simple_test.cpp 代码

clang -rewrite-objc simple_test.m

查看simple_test编译结果
查看block_test_with_external_variable编译结果

结合这两次编译结果来逐一看下最基础的block里面的函数和结构体

block 结构体信息详解

struct __block_impl

/*block 实现的结构体*/
struct __block_impl {
    void *isa;
    int Flags;
    int Reserved;
    void *FuncPtr;
};

1. isa
   指向实例对象，所有对象都有该指针，用于实现对象相关的功能，可以看出 block 实际也是一个 Objective-C 对象。
   block 的三种类型：_NSConcreteStackBlock、_NSConcreteGlobalBlock、_NSConcreteMallocBlock
2. Flags
   用于按 bit 位表示一些 block 的附加信息， block copy 的实现代码可以看到对该变量的使用
3. Reserved
   保留变量
4. FuncPtr
   函数指针，指向 Block 要执行的函数

struct __main_block_impl_0

struct __main_block_impl_0
{
  struct __block_impl impl;
  /*__main_block_desc_0 是 block 的描述信息结构体*/
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int external_variable;
  __Block_byref_b_external_variable_0 *b_external_variable; // by ref
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _external_variable, __Block_byref_b_external_variable_0 *_b_external_variable, int flags=0) : external_variable(_external_variable), b_external_variable(_b_external_variable->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

__main_block_impl_0 就是该 block 的实现,
impl 的函数指针FuncPtr是指向 __main_block_func_0的。
Desc 是用于描述当前这个 block 的附加信息的，包括结构体的大小，需要 capture 和 dispose 的变量列表等。结构体大小需要保存是因为，每个 block 因为会 capture 一些变量，这些变量会加到__main_block_impl_0这个结构体中，使其体积变大。

__main_block_func_0

/*__main_block_func_0 是 block 要最终要执行的函数代码*/
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int b_form_variable) {
  __Block_byref_b_external_variable_0 *b_external_variable = __cself->b_external_variable; // bound by ref
  int external_variable = __cself->external_variable; // bound by copy

            (b_external_variable->__forwarding->b_external_variable) += 1;
            b_form_variable += 1;

            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_92_0j5cq12s6cx44km6rp1q00ww0000gn_T_main_888b43_mi_0,(b_external_variable->__forwarding->b_external_variable));
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_92_0j5cq12s6cx44km6rp1q00ww0000gn_T_main_888b43_mi_1,external_variable);
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_92_0j5cq12s6cx44km6rp1q00ww0000gn_T_main_888b43_mi_2,b_form_variable);

        }

__main_block_desc_0

// `__main_block_desc_0` 是 block 的描述信息结构体
static struct __main_block_desc_0
{
  size_t reserved;//结构体信息保留字段
  size_t Block_size;//结构体大小
  //跟内存管理相关
  void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
}

block 实现的执行流程

1.调用__main_block_impl_0构造函数初始化结构体

__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, .......) 

2.得到__main_block_impl_0中变量传递给block

3.执行block->FuncPtr()函数，运行block的实现函数

到这里就基本了解了block最基础的实现原理。

还可以从这里了解block的变量以及内存管理更详细的内容