block定义
struct Block_descriptor { unsigned long int reserved; unsigned long int size; void (*copy)(void *dst, void *src); void (*dispose)(void *); }; struct Block_layout { void *isa; int flags; int reserved; void (*invoke)(void *, ...); struct Block_descriptor *descriptor; /* Imported variables. */ };
从上面代码看出,Block_layout就是对block结构体的定义:
isa指针:指向表明该block类型的类。
flags:按bit位表示一些block的附加信息,比如判断block类型、判断block引用计数、判断block是否需要执行辅助函数等。
reserved:保留变量,我的理解是表示block内部的变量数。
invoke:函数指针,指向具体的block实现的函数调用地址。
descriptor:block的附加描述信息,比如保留变量数、block的大小、进行copy或dispose的辅助函数指针。
variables:因为block有闭包性,所以可以访问block外部的局部变量。这些variables就是复制到结构体中的外部局部变量或变量的地址。
举例,定义一个最简单block 打印hello world:
int main(int argc, const char * argv[]) { void (^block)()=^{printf("hello world");}; block(); return 0; }
使用clang指令
clang -rewrite-objc main.m
得到一个cpp文件,编译后,你就会看到什么是block了
struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl; struct __main_block_desc_0* Desc; __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) { impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; impl.Flags = flags; impl.FuncPtr = fp; Desc = desc; } }; static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { printf("hello world"); } 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[]) { void (*block)()=((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA)); ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block); return 0; } static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };
你定义完block之后,其实是创建了一个函数,在创建结构体的时候把函数的指针一起传给了block,所以之后可以拿出来调用。
再看看值捕获的问题
int main(int argc, const char * argv[]) { int a=10; //__block int a=10; //__block前缀 void (^block)()=^{printf("打印a=%d",a);}; block(); return 0; }
定义block的时候,变量a的值就传递到了block结构体中,仅仅是值传递,所以在block中修改a是不会影响到外面的a变量的。
而加了__block前缀,编译后:
struct __Block_byref_a_0 { void *__isa; __Block_byref_a_0 *__forwarding; int __flags; int __size; int a; }; struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl; struct __main_block_desc_0* Desc; __Block_byref_a_0 *a; // by ref __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : a(_a->__forwarding) { impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; impl.Flags = flags; impl.FuncPtr = fp; Desc = desc; } }; static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { __Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref printf("打印a=%d",(a->__forwarding->a));} static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->a, (void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->a, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} static struct __main_block_desc_0 { size_t reserved; size_t Block_size; void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*); void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*); } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0}; int main(int argc, const char * argv[]) { __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0), 10}; void (*block)()=((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_a_0 *)&a, 570425344)); ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block); return 0; } static struct IMAGE_INFO { unsigned version; unsigned flag; } _OBJC_IMAGE_INFO = { 0, 2 };
并不是直接传递a的值了,而是把a的地址(&a)传过去了,所以在block内部便可以修改到外面的变量了。
isa:isa指针,在Objective-C中,任何对象都有isa指针。block 有三种类型:
_NSConcreteGlobalBlock 全局静态,不会访问任何外部变量,不会涉及到任何拷贝,比如一个空的block。例如:
#include int main() { ^{ printf("Hello, World! "); } (); return 0; }
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中,出函数作用域就销毁,例如:
#include int main() { char a = 'A'; ^{ printf("%c ",a); } (); return 0; }
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中,retainCount == 0销毁
该类型的block都是由_NSConcreteStackBlock类型的block从栈中复制到堆中形成的。例如下面代码中,在exampleB_addBlockToArray方法中的block还是_NSConcreteStackBlock类型的,在exampleB方法中就被复制到了堆中,成为_NSConcreteMallocBlock类型的block:
void exampleB_addBlockToArray(NSMutableArray *array) { char b = 'B'; [array addObject:^{ printf("%c ", b); }]; } void exampleB() { NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; exampleB_addBlockToArray(array); void (^block)() = [array objectAtIndex:0]; block(); }
总结一下:
_NSConcreteGlobalBlock类型的block要么是空block,要么是不访问任何外部变量的block。它既不在栈中,也不在堆中,我理解为它可能在内存的全局区。
_NSConcreteStackBlock类型的block有闭包行为,也就是有访问外部变量,并且该block只且只有有一次执行,因为栈中的空间是可重复使用的,所以当栈中的block执行一次之后就被清除出栈了,所以无法多次使用。
_NSConcreteMallocBlock类型的block有闭包行为,并且该block需要被多次执行。当需要多次执行时,就会把该block从栈中复制到堆中,供以多次执行。
而ARC和MRC中,还略有不同
题目:下面代码在按钮点击后,在ARC下会发生什么,MRC下呢?为什么?
@property(nonatomic, assign) void(^block)(); - (void)viewDidLoad { [superviewDidLoad]; int value = 10; void(^blockC)() = ^{ NSLog(@"just a block === %d", value); }; NSLog(@"%@", blockC); _block = blockC; } - (IBAction)action:(id)sender { NSLog(@"%@", _block); }
在ARC 打印:
mytest[25284:7473527] test:<__NSMallocBlock__: 0x60000005f3e0> mytest[25284:7473527] NSShadow {0, -1} color = {(null)}
虽然不会crash,第二个是野指针
MRC 会打印:test:<__NSStackBlock__: 0x7fff54941a38> 然后crash
例如:
NSArray *testArr = @[@"1", @"2"]; NSLog(@"block is %@", ^{ NSLog(@"test Arr :%@", testArr); });//结果:block is <__NSStackBlock__: 0x7fff54f3c808> void (^TestBlock)(void) = ^{ NSLog(@"testArr :%@", testArr); }; NSLog(@"block2 is %@", TestBlock);//block2 is <__NSMallocBlock__: 0x600000045e80>
//其实上面这句在非arc中打印是 NSStackBlock, 但是在arc中就是NSMallocBlock
//即在arc中默认会将block从栈复制到堆上,而在非arc中,则需要手动copy.
循环引用
Block的循环引用是比较容易被忽视,原本也是相对比较难检查出来的问题。当然现在苹果在XCode编译的层级就已经做了循环引用的检查,所以这个问题的检查就突然变的没有难度了。
简单说一下循环引用出现的原理:Block的拥有者在Block作用域内部又引用了自己,因此导致了Block的拥有者永远无法释放内存,就出现了循环引用的内存泄漏。下面举个例子说明一下:
@interface ObjTest () { NSInteger testValue; } @property (copy, nonatomic) void (^block)(); @end @implement ObjTest - (void)function { self.block = ^() { self.testValue = 100; }; } @end
在这个例子中,ObjTest拥有了一个名字叫block的Block对象;然后在这个Block中,又对ObjTest的一个成员变量testValue进行了赋值。于是就产生了循环引用:ObjTest->block->ObjTest。
要避免循环引用的关键就在于破坏这个闭合的环。在目前只考虑ARC环境的情况下,笔者所知的只有一种方法可以破坏这个环:在Block内部对拥有者使用弱引用。
@interface ObjTest () { NSInteger testValue; } @property (copy, nonatomic) void (^block)(); @end @implement ObjTest - (void)function { __weak ObjTest* weakSelf = self; self.block = ^() { weakSelf.testValue = 100; }; } @end
在单例模式下 Block避免循环引用,如下:
@interface Singleton : NSObject @property (nonatomic, copy) void(^block)(); + (instancetype)share; @end @implementation Singleton + (instancetype)share { static Singleton *singleton; static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ singleton = [[Singleton alloc] init]; }); return singleton; } @end //============分割线================= //控制器中代码的实现 @implementation NextViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; __weak typeof(self) weakSelf=self; void (^blockTest)()=^(){ // NSLog(@"print %@", self);//会内存泄漏 NSLog(@"print %@", weakSelf); }; Singleton *singleton = [Singleton share]; singleton.block = blockTest; } - (IBAction)btnClick:(UIButton *)sender { [Singleton share].block(); } - (void)dealloc { NSLog(@"%s", __FUNCTION__); } @end
为什么iOS中系统的block方法可以使用self
因为:首先循环引用发生的条件就是持有这个block的对象,被block里边加入的对象持有。当然是强引用。
所以UIView的动画block不会造成循环引用的原因就是,这是个类方法,当前控制器不可能强引用一个类,所以循环无法形成。
ARC情况下:
1、如果用copy修饰Block,该Block就会存储在堆空间。则会对Block的内部对象进行强引用,导致循环引用。内存无法释放。
解决方法:新建一个指针(__weak typeof(Target) weakTarget = Target )指向Block代码块里的对象,然后用weakTarget进行操作。就可以解决循环引用问题。
2、如果用weak修饰Block,该Block就会存放在栈空间。不会出现循环引用问题。MRC情况下用copy修饰后,如果要在Block内部使用对象,则需要进行(__block typeof(Target) blockTarget = Target )处理。在Block里面用blockTarget进行操作。
返回值类型(^block变量名)(形参列表) = ^(形参列表) {};调用Block保存的代码block变量名(实参);默认情况下,,Block内部不能修改外面的局部变量Block内部可以修改使用__block修饰的局部变量
参考 收藏:https://www.zhihu.com/question/30779258/answer/49492783