block的底层原理

block的底层结构：

• block定义：block的本质是一个的OC对象，内部有一个isa指针，它封装了函数和调用函数所需要的参数，block中有一个变量捕获机制，正是因为这个变量捕获机制，block才能封装函数的调用环境。

• block的底层结构图：

  
  
  block的底层结构.png

block的变量捕获(capture)

• 为了保证在block内部能够访问外部变量，block有个变量的捕获机制。block对局部变量和全局变量的访问方式是不同的

• auto：当前变量的作用域为当前函数或代码块内，当前变量时一个局部变量，当前变量会在栈区上进行分配存储空间。
  block的变量捕获机制介绍.png
• 在block中直接使用到成员变量也会捕获self。

block的类型

• 可以通过调用class方法或者isa指针查看block的具体类型，最终都是继承NSBlock类型

• block的三种类型：

block的类型	环境
__NSGlobalBlock__	没有访问auto变量
__NSStackBlock__	访问了auto变量
__NSMallocBlock__	__NSStackBlock__ 调用了copy之后

• block每种类型在内存中存储的区域：
  block的存储区域.png

• 在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上

  • block作为函数的返回值时
  • block赋值给__strong指针时
  • block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时
  • block作为GCD API的方法参数时

• MRC下block属性修饰关键字一定要使用copy：

  • @property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

• ARC下Block属性修饰关键字建议使用copy(使用strong和使用copy的效果是一样的)：

  • @property (strong, nonatomic) void (^block)(void);
  • @property (copy, nonatomic) void (^block)(void);

• 每种类型的block调用了多次copy之后：
  block被copy之后存储位置的变化.png

• block内部访问了对象类型的auto变量时：

  • 如果block是在栈上的时候，不会对auto变量产生强引用

  • 如果block被copy到堆上的时候

    • 会调用block内部的copy函数，copy函数会调用_Block_object_assign函数
    • _Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符决定得是强引用或者弱引用。

  • 如果block从堆上移除的时候

    • 会调用block内部的dispose函数,dispose函数会调用_Block_object_dispose函数
    • _Block_object_dispose函数会自动对强引用的auto变量做一次release

---

__block的原理

• __block的本质

  • __block可以用来解决在block内部无法修改auto变量的问题，编译器会将__block修饰的变量封装成一个对象。

  • __block只能用来修饰auto变量，不能修饰static 和全局变量
    __block的本质.png

• 捕获了OC对象或者捕获了使用__block修饰的临时变量的block结构体中为什么会有forwaring指针?
  __block的forwarding指针.png

• block对__block变量的内存管理

  • block对__block变量的内存管理
  • 当block栈上的时候并不会对__block变量产生强引用。 当block被copy到堆上的时候会调用block内部的copy函数，copy函数会调用_Block_object_assign函数，_Block_object_assign函数会对__block变量强引用。
  • 当block从堆中移除的时候，会调用block的dispose函数，dispose函数会调用_Block_object_dispose函数,__Block_object_dispose函数会对__block变量做一次release

• __block变量对修饰的对象类型的内存管理

  • __block变量在栈上的时候不会对__block内部的变量产生强引用
  • 当__block变量被copy到堆上的时候 会调用__block变量内部的copy方法。 copy方法会调用 __Block_object_assign 函数，_Block_object_assign函数会根据所指向对象的修饰符决定是强指针还是弱指针（仅仅是ARC环境下，在MRC环境下一定不会retain）

  • 当__block变量从堆上移除的时候会调用__block变量内部的dospose函数， dispose函数会调用_Block_object_dispose，_Block_object_dispose会对指向的对象做一次release

    
    
    ARC编译环境下block的内存管理流程图整理.jpg
    
    
    block从栈上拷贝到堆上.png

---

block的循环引用

• block产生循环引用的原因

• 在block中使用了self或者成员变量
  在block中使用成员变量的循环引用.png

• __block变量产生的循环引用

• __block变量持有对象

• 对象持有block

• block持有__block
  __block变量的循环引用.png

• 解决block的循环引用的方法

• 在ARC下的方法：

  1. __weak、__unsafe_unretained 关键字来解决循环引用
  2. 使用__block变量来解决循环引用（必须要调用block）

• 在MRC下的方法

  • 使用__unsafe_unretained 或者__block来解决循环引用

其他

• 使用clang 将OC代码转换为C++代码

• xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m -o main_cpp.cpp

• block源码地址
  点击这里下载

• 本文档对应对应的github地址 欢迎start