# iOS Block的本质(三)

iOS Block的本质(三)

• 上一篇文章iOS Block的本质(二)中已经介绍过block变量的捕获，本文继续探寻block的本质。

1. block对对象变量的捕获，ARC 环境

1. 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同基本数据类型变量相同吗？

2. 查看一下代码思考：当在block中访问的为对象类型时，对象什么时候会销毁？

   // ARC环境下代码
   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; 
   }
   

3. 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aotu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，peroson也不会销毁。

   struct __main_block_impl_0 {
     struct __block_impl impl;
     struct __main_block_desc_0* Desc;
     Person * person;
     __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *_person, int flags=0) : person(_person) {
       impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
       impl.Flags = flags;
       impl.FuncPtr = fp;
       Desc = desc;
     }
   };
   

2. block对对象变量的捕获，ARC 环境

1. 在MRC环境下即使block还在，person却被释放掉了。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;
   }
   

2. block调用copy操作之后，person不会被释放。

   block = [^{
      NSLog(@"------block内部%d",person.age);
   } copy];
   

3. 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retain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。

4. 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，即对对象进行强引用或去除强引用的操作。

5. 在__weak修饰之后，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 *weakPerson = person;
               block = ^{
                   NSLog(@"------block内部%d",waekPerson.age);
               };
           }
           NSLog(@"--------");
       }
       return 0;
   }
   

6. 将代码转化为c++来看一下上述代码之间的差别。

   • 在转换C++代码时用__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
   • xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

    struct __main_block_impl_0 {
      struct __block_impl impl;
      struct __main_block_desc_0* Desc;
      Person *__weak person;
      __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__weak _person, int flags=0) : person(_weakPerson) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
      }
    };
   

7. 用__weak修饰的变量，在生成的__main_block_impl_0中也是使用__weak修饰捕获。

3. __main_block_copy\_0 和 __main_block_dispose_0函数分析：

1. 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：
   

2. copy和dispose函数中传入的都是__main_block_impl_0结构体本身。

3. 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。

4. 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。

4. _Block_object_assign函数调用时机及作用

1. 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。

2. _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。

5. _Block_object_dispose函数调用时机及作用

1. 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_0函数内部会调用_Block_object_dispose函数。

2. _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。

6. 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。不论block结构体内部的变量是__strong修饰还是__weak修饰，都不会对变量产生强引用。

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）做出相应的操作，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。

7. 拓展

1. 下列代码person在何时销毁？在person 类中重写 delloc 方法

   - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)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");
   }
   
   // Log : 打印结果 ： touchBegin----------End
   // Log ：打印结果 ： <Person: 0x6080000080d0>
   // Log ：打印结果 ： person 对象调用 delloc
   

   • 上文提到过ARC环境中，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<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
   {
       Person *person = [[Person alloc] init];
   
       __weak Person *weakPerson = person;
       dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"%@",weakPerson);
       });
       NSLog(@"touchBegin----------End");
   }
   // Log : 打印结果 ： touchBegin----------End
   // Log ：打印结果 ： person 对象调用 delloc
   // Log ：打印结果 ： null
   // 结果是 person 先销毁才执行block 打印结果为 null
   

   • block中对weakPerson为__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<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
   {
       Person *person = [[Person alloc] init];
   
       __weak Person *weakPerson = person;
       dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
   
           NSLog(@"weakPerson ----- %@",weakPerson);
   
           dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
               NSLog(@"person ----- %@",person);
           });
       });
       NSLog(@"touchBegin----------End");
   }
   // Log : 打印结果 ： touchBegin----------End
   // Log ：1s 后 打印结果 ： weakPerson -> <Person: 0x608000006050>
   // Log ：3s 后 打印结果 ： person -> <Person: 0x608000006050>
   // Log ：打印结果 ： person 对象调用 delloc
   

   - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)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");
   }
   // Log : 打印结果 ： touchBegin----------End
   // Log ：1s 后 打印结果 ： person -> <Person: 0x608000006050>
   // Log ：打印结果 ： person 对象调用 delloc
   // Log ：3s 后 打印结果 ： weakPerson -> null