block对对象变量的捕获
block一般使用过程中都是对对象变量的捕获,那么对象变量的捕获和基本数据类型变量相同吗?
如下代码中,在block中访问变量为对象类型,这个访问的对象什么时候销毁?
typedef void (^Block)(void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Block block;
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
block = ^{
NSLog(@"------block内部%d",person.age);
};
} // 执行完毕,person没有被释放
NSLog(@"--------");
} // person 释放
return 0;
}
大括号执行完毕之后,person
依然不会被释放。上一篇文章提到过,person
为auto
变量,传入的block
的变量同样为person
,即block
有一个强引用引用person
,所以block
不被销毁的话,person
也不会销毁。
我们查看源码可以看到确实如此
将上述代码转移到MRC环境下,在MRC环境下即使block还在,person
却被释放了。因为MRC环境下block在栈空间,栈空间对外面的person
不会进行强引用。
//MRC环境下代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Block block;
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
block = ^{
NSLog(@"------block内部%d",person.age);
};
[person release];
} // person被释放
NSLog(@"--------");
}
return 0;
}
block调用copy之后,person不会被释放。
block = [^{
NSLog(@"------block内部%d",person.age);
} copy];
上文中也提到过,只需要对栈空间的block
进行一次copy
操作,将栈空间的block
拷贝到堆中,person
就不会被释放,说明堆空间的block
可能会对person
进行一次copy
操作,以保证person
不会被销毁。堆空间的block
自己销毁之后也会对持有的对象进行release
操作。
也就是说栈空间上的block不会对对象强引用,堆空间的block有能力持有外部调用的对象,即对象进行强引用或去除强引用的操作。
__weak
__weak添加之后,person
在作用域执行完毕之后就被销毁了。
typedef void (^Block)(void);
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Block block;
{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
__weak Person *waekPerson = person;
block = ^{
NSLog(@"------block内部%d",waekPerson.age);
};
}
NSLog(@"--------");
}
return 0;
}
将代码转化为c++来看一下上述代码之间的差别。__weak修饰变量,需要告知编译器使用ARC环境及版本号,否则会报错,添加说明-fobjc-arc -fobjc-runtime=ios=8.0.0
即xcrun -sdk iponeos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m
__weak修饰变量,在生成的__main_block_impl_0
中也是使用weak
修饰。
__main_block_copy_0和__main_block_dispose_0
当block中捕获对象类型的变量时,我们发现block结构体__main_block_impl_0
的描述结构体__main_block_desc_0
中多了两个参数copy
和dispose
函数,查看源码:
copy
和dispose
函数中传入的都是__main_block_impl_0
结构体本身。
copy
本质就是__main_block_copy_0
函数,__main_block_copy_0
函数内部调用_Block_object_assign
函数,_Block_object_assign
中传入的是person对象的地址,person对象,以及8。
dispose
本质就是__main_block_dispose_0
函数,__main_block_dispose_0
函数内部调用_Block_object_dispose
函数,_Block_object_dispose
函数传入的参数是person对象,以及8。
_Block_object_assign函数调用时机及作用
当block进行copy操作的时候就会自动调用__main_block_desc_0
内部的__main_block_copy_0
函数,__main_block_copy_0
函数内部会调用_Block_object_assign
函数。
_Block_object_assign
函数会自动根据__main_block_impl_0
结构体内部的person
是什么类型的指针,对person
对象产生强引用或者弱引用。可以理解为_Block_object_assign
函数内部会对person
进行引用计数器的操作,如果__main_block_impl_0
结构体内person
指针是__strong
类型,则为强引用,引用计数+1,如果__main_block_impl_0
结构体内person
指针是__weak
类型,则为弱引用,引用计数不变。
_Block_object_dispose函数调用时机及作用
当block从堆中移除时就会自动调用__main_block_desc_0
中的__main_block_dispose_0
函数,__main_block_dispose
函数内部会调用_Block_object_dispose
函数。
_Block_object_dispose
会对person
对象做释放操作,类似于release
,也就是断开对person
对象的引用,而person
究竟是否被释放还是取决于person
对象自己的引用计数。
总结
1.一旦block中捕获的变量为对象类型,block
结构体中的__main_block_desc_0
会出现两个参数copy
和dispose
。因为访问的是个对象,block希望拥有这个对象,就需要对对象进行引用,也就是进行内存管理的操作。比如说对对象进行retarn操作,因此一旦block捕获的变量是对象类型就会自动生成copy
和dispose
来对内部引用的对象进行内存管理。
2.当block内部访问了对象类型的auto变量时,如果block是在栈上,block内部不会对person产生强引用。
3.如果block被拷贝到堆上,copy
函数会调用_Block_object_assign
函数,根据auto变量的修饰符(__strong,__weak,__unsafe_unretained)作出相应的操作,形成强引用或者弱引用。
4.如果block从堆中移除,dispose
函数会调用_Block_object_dispose
函数,自动释放引用的auto变量。
问题
1.下列代码中person在何时销毁?
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
Person *person = [[Person alloc] init];
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"%@",person);
});
NSLog(@"touchBegin----------End");
}
打印结果:
上文提到过ARC环境下,block作为GCD API的方法参数时会自动进行copy操作,因此block在堆空间,并且使用强引用访问person对象,因此block内部copy函数会对person进行强引用。当block执行完毕需要被销毁时,调用dispose函数释放对person对象的引用,person没有强指针指向时才会被销毁。
2.下列代码person在何时销毁?
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
Person *person = [[Person alloc] init];
__weak Person *waekP = person;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"%@",waekP);
});
NSLog(@"touchBegin----------End");
}
打印结果:
block中对waekP使用__weak弱引用,因此block内部copy函数会对person同样进行弱引用,当大括号执行完毕时,person对象没有强指针引用就会被释放。因此block块执行的时候打印null。
3.通过示例代码进行总结
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
Person *person = [[Person alloc] init];
__weak Person *waekP = person;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"weakP ----- %@",waekP);
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"person ----- %@",person);
});
});
NSLog(@"touchBegin----------End");
}
打印结果:
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
Person *person = [[Person alloc] init];
__weak Person *waekP = person;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"person ----- %@",person);
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"weakP ----- %@",waekP);
});
});
NSLog(@"touchBegin----------End");
}
打印结果:
block内修改变量的值
下面的代码:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int age = 10;
Block block = ^ {
// age = 20; // 无法修改
NSLog(@"%d",age);
};
block();
}
return 0;
}
默认情况下block不能修改外部的局部变量。
age是在main函数内部声明的,说明age的内存存在于main函数的栈空间内部,但是block内部的代码在__main_block_func_0
函数内部。_main_block_func_0
函数内部无法访问age变量的内存空间,两个函数的栈空间不一样,_main_block_func_0
函数内部拿到age是block结构体内部的age,因此无法在_main_block_func_0
函数内部去修改main函数内部的变量。
方式一:age使用static修饰
前文提到过static修饰的age变量传递到block内部的是指针,在_main_block_func_0
函数内部就可以拿到age变量的内存地址,因此就可以在block内部修改age的值。
方式二:__block
__block用于解决block内部不能修改auto变量值的问题,__block不能修饰静态变量(static)和全局变量
__block int age = 10;
编译器会将__block修饰的变量包装成一个对象,我们来查看其底层C++源码:
可以看到,首先,被__block修饰的age变量声明变为age的__Block_byref_age_0结构体,也就是说加上__block修饰的话捕获到的block内的变量为__Block_byref_age_0类型的结构体。