iOS：底层原理之 Block

Person *person = [Person alloc] init];
• 捕获到 block 中是 Person **person。

方法的默认参数：

• -(void)test;-(void)test:(Person *self, SEL _cmd);
• -(void)test:(id *self, SEL _cmd);

-(void)test:(Person *self, SEL _cmd, NSString *name);
• -(void)test:(id *self, SEL _cmd, NSString *name);

self 为局部变量，所有的参数都是局部变量。

2. Block分类

block 有 3种类型，可以通过调用 class 方法或者 isa 指针查看具体类型，最终都是继承自 NSBlock 类型
NSGlobalBlock （ _NSConcreteGlobalBlock ）全局 block 没有访问 auto变量
NSStackBlock （ _NSConcreteStackBlock ）栈 block 访问了 auto 变量
NSMallocBlock （ _NSConcreteMallocBlock ）堆 block __NSStackBlock__调用了copy

堆：

动态分配内存，需要申请内存，需要管理内存。

• malloc(20) 分配内存，free( ) 释放内存。
• [NSObject alloc]

栈：

存放局部变量，静态变量，特点是自动分配内存，自动销毁。

• 程序数据段：全局变量。
• 程序区域和数据区域由编译器控制。

NSGlobalBlock：没有访问 auto 变量 ，调用 copy 依然是 NSGlobalBlock。
NSStackBlock：访问了 auto 变量 ，调用 copy 是 NSMallocBlock类型。
NSMallocBlock：NSStackBlock 调用 copy 就会成为 NSMallocBlock ，再调用 copy 依然是 NSMallocBlock，引用计数增加1。

每一种 Block 调用 copy 后的结果如下：

ARC环境下，stackBlock 会默认进行copy操作变为 mallocBlock。

栈空间中的 block 是不会去持有外部对象的，如果是堆空间中的 block 是可以持有外部对象的。

3. Block copy

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，比如以下情况：

• block 作为函数返回值时。
• 将 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。

NSArray *array = @[];[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {}];

• block 作为 GCD API 的方法参数时。

static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{});dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{});

对象类型的 auto 变量

栈空间中的 block 是不会去持有外部对象的，如果是堆空间中的 block 是可以持有外部对象的。

__weak 问题解决
在使用 clang 转换 OC 为 C++代码时，可能会遇到一下问题：
cannot create __weak reference in file using manual reference

解决方案：支持ARC、指定运行时系统版本，比如：
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

• 当 block 内部访问了对象类型的 auto 变量时如果 block 是在栈上，将不会对 auto 变量产生强引用。

会调用 block 内部的 copy 函数
• copy 函数内部会调用 _Block_object_assign 函数
• _Block_object_assign 函数会根据 auto 变量的修饰符（ __strong、__weak、_unsafe_unretained ）做出相应的操作，类似于retain （ 形成强引用、弱引用 ）

会调用 block 内部的 dispose 函数。
• dispose 函数内部会调用 _Block_object_dispose 函数。
• _Block_object_dispose 函数会自动释放引用的 auto 变量，类似于release。

copy 函数 与 dispose 函数的调用时机

MRC 下 block 属性的建议写法

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

ARC 下 block 属性的建议写法

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

4. __Block修饰符

__block 可以用于解决 block 内部无法修改 auto 变量值的问题。
__block 不能修饰全局变量、静态变量（static）。
编译器会将 __block 变量包装成一个对象。

__forwarding：指向自身的指针，存放的是__Block_byref_age_0 自己的内存地址。

5. __Block 内存管理

__block 修饰的变量是强引用。

• 强指针：默认情况下，所有的指针都是强指针。我们也可以用__strong修饰。

• 弱指针：用__weak修饰的指针，就是弱指针。

• 当 block 在栈上时，并不会对 __block 变量产生强引用。

• 当 block 被 copy 到堆时，会调用 block 内部的 copy 函数，copy 函数内部会调 _Block_object_assign 函数，_Block_object_assign 函数会对 __block 变量形成强引用（retain）。

• 当 block 从堆中移除时，会调用 block 内部的 dispose 函数，dispose 函数内部会调用_Block_object_dispose 函数，_Block_object_dispose 函数会自动释放引用的 __block 变量（release）
  

6. Block 循环引用

ARC：用__weak、__unsafe_unretained解决。
MRC：用__Block、__unsafe_unretained解决。

• 用 __weak、__unsafe_unretained 解决__weak typeof(self)weakSelf = self; //__typeof(self)在Xcode 6已不再提示，提倡使用typeof(self)
• typeof(*) 返回 * 的类型。
• __weak：不会产生强引用。指向的对象销毁时，会自动让指针置为nil。
• __unsafe_unretained：不会产生强引用，不安全。指向的对象销毁时，指针存储的地址值不变。
  

此方案的弊端是，必须要执行 block( )，block 体内 需要做吧 weakself 置为 nil 的打破循环的操作。

__block变量（假设变量名叫做a）
• _Block_object_dispose((void*)src->a, 8/BLOCK_FIELD_IS_BYREF/);
• 对象类型的auto变量（假设变量名叫做p）
• _Block_object_dispose((void*)src->p, 3/BLOCK_FIELD_IS_OBJECT/);
  

8. 被 __block 修饰的对象类型

• 当 __block 变量在栈上时，不会对指向的对象产生强引用。
• 当 __block 变量被 copy 到堆时会调用 __block 内部的 copy 函数。
• copy 函数内部会调用 _Block_object_assign 函数
• _Block_object_assign 函数会根据所指向对象的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用。（注意：这里仅限于 ARC 的 retain，MRC 时不会 retain）

会调用 block 内部的 dispose 函数
• dispose 函数会调用 _Block_objc_dispose 函数
• _Block_objc_dispose 函数会自动释放引用的 __block 变量（release）

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