Block中为什么无法引用c语言数组

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2020年4月12日	初版

Block引用C语言数组报错

char text[] = "hello";
void (^blk)(void) = ^{
        printf("%c
",text[2]);
};

• 报编译错误：error:cannot refer to declaration with an array type inside block
• 《Objective-C 高级编程 iOS与OS X多线程和内存管理》2.3.1 Block的实质中，提出解决方案，修改成如下代码：

char text[] = "hello";
int main(int argc, const char * argv[]) {
   void (^blk)(void) = ^{
        printf("%c
",text[2]);
    };
    return 0;
}

报错的根本原因

• 需要了解到block的实质，可参考我之前写文章《Blocks的实质学习总结》）
• 生成block时，会调用构造函数，把block需要捕获的参数都作为构造函数的参数。例如（该源代码由Block中修改局部变量的值为什么必须声明为__block类型copy）:

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  const char *fmt;
  int val;              //block捕获的变量 val
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, const char *_fmt, int _val, int flags=0) : fmt(_fmt), val(_val) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

• 上述的block，捕获了一个const char*和一个int。所以构造函数中会多两个参数。
• 上述就是目前编译器的实现，所以如果捕获一个C语言数组，会变成如下代码：

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  const char *fmt;
  int val;              //block捕获的变量 val
  char szArray[10];
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, const char *_fmt, int _val, char _szArray[10], int flags=0) : fmt(_fmt), val(_val), szArray[10](_szArray) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

• 由于转换成了构造函数的参数列表的形式，实质上就是调用了szArray[10] = _szArray这样的语句。虽然变量的类型以及数组的大小都相同，但C语言规范不允许这种赋值。因此会报编译错误。

捕获指针替代捕获C语言数组

• 上述可以正常编译的代码，实际对应的转换后的C/C++源代码如下:

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;
    char *text;
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, char *_text, int flags=0) : text(_text) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
    }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    char *text = __cself->text; // bound by copy

    printf("%c
",text[2]);
    
}

static struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    char text[] = "hello";
    __main_block_impl_0 block_struct = __main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, text);
    void (*blk)() = (void (*)())&block_struct;
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
    return 0;
}

• 因为对于指针的赋值text = _text是符合C语言语法规范的，因此这种用法是没有任何问题的。

阅读延申

• 网上搜了一下资料，百度看到的比较置顶的一个博客iOS Block捕获C语言数组的值（error:cannot refer to declaration with an array type inside block）。但是这篇文章的解析还停留在表层。
• 查看以下代码，是可以正常编译，运行的：

char text[] = "hello";
int main(int argc, const char * argv[]) {
   void (^blk)(void) = ^{
        printf("%c
",text[2]);
    };
    return 0;
}

• 但是，它的原因是因为：这个Block对象里面使用的是全局变量，它是不需要存储到自己的Block结构体中，即它的结构体应该是如下结构：

struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;

    //如果block截获了自动变量，会放置在这里。由于该block内引用的是全局变量，并不会在此加入字段进行初始化。

    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, char *_text, int flags=0) : text(_text) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
    }
};

• 虽然博文的结果具有参考性，但是需要特别区分好这两种做法的底层特性。

参考资料

• 《Objective-C 高级编程 iOS与OS X多线程和内存管理》2.3.1 Block的实质
• 《Objective-C 高级编程 iOS与OS X多线程和内存管理》2.3.2 截获自动变量值