【iOS】简述下OC block的实现

block 实际上是OC 对闭包closure的实现

block的数据结构

先来看下block的结构示意图：

block的数据结构

各组成部分含义：

1. isa：该对象是什么
2. flags：block附加信息
3. reserve：保留变量
4. invoke：函数实现指针
5. descriptor：block 描述符，主要是block的一些附加信息
6. variables：capture过来的变量

这样来看的话，block就是函数 + 数据，即持有着一些数据的函数，编译后生成相应的结构体和函数指针，结构体保存着数据，

block的三种类型

在OC中block的类型分为三类：

1. _NSConcreteGlobalBlock 全局的静态 block，不会访问任何外部变量。
2. _NSConcreteStackBlock 保存在栈中的 block，当函数返回时会被销毁。
3. _NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的 block，当引用计数为 0 时会被销毁。

以下说明几点需要注意的：

1. _NSConcreteGlobalBlock 是全局静态block，结构体存储在数据区。
2. 常见的是有捕获外部变量的_NSConcreteStackBlock，需要注意的是如果这种类型的block 定义在函数内部，当函数执行完毕，退栈的时候会将该block结构体所占的内存空间释放掉，这样再引用的话会报错。
3. _NSConcreteMallocBlock 通常不会在源码中直接出现，OC ARC下会对_NSConcreteStackBlock 进行优化，将其copy到堆上，转换成_NSConcreteMallocBlock，所以无特殊处理，OC中将只会有1，3两种类型block
4. _NSConcreteStackBlock捕获的局部变量，如不加_block修饰符，将会把变量copy一份到其结构体中，所以才会在内部修改不影响外部变量，加_block修饰之后，结构体中会添加一个__Block_byref_i_0 的结构体，且复制的是变量地址，达到可以修改外部变量的效果。关于这部分详细：这里

block的内存测试

下面简要的看几个例子，分析下其是否生效，即生效的前提，每个例子的答案选项都有4个：

1. always works
2. only works with ARC
3. only works without ARC
4. never works

Example A:
void exampleA() {
  char a = 'A';
  ^{
    printf("%cn", a);
  }();
}

Example B:
void exampleB_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
  char b = 'B';
  [array addObject:^{
    printf("%cn", b);
  }];
}

void exampleB() {
  NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
  exampleB_addBlockToArray(array);
  void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
  block();
}

Example C:
void exampleC_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
  [array addObject:^{
    printf("Cn");
  }];
}

void exampleC() {
  NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
  exampleC_addBlockToArray(array);
  void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
  block();
}

Example D:
typedef void (^dBlock)();

dBlock exampleD_getBlock() {
  char d = 'D';
  return ^{
    printf("%cn", d);
  };
}

void exampleD() {
  exampleD_getBlock()();
}

Example E:
typedef void (^eBlock)();

eBlock exampleE_getBlock() {
  char e = 'E';
  void (^block)() = ^{
    printf("%cn", e);
  };
  return block;
}

void exampleE() {
  eBlock block = exampleE_getBlock();
  block();
}

• A：always works，此block类型是_NSConcreteStackBlock，但block调用在函数体内，函数释放前已经执行完毕，所以无论在栈上还是堆上都可以正常执行。
• B：only works with ARC，非ARC的话，block内存空间在函数exampleB_addBlockToArray的栈上，此函数执行完毕，退栈时候内存空间清空，引用报错。ARC下会被转换成_NSConcreteMallocBlock，copy到堆上所以生效。
• C：always works，此block类型是_NSConcreteGlobalBlock，存储在数据区，所以一直生效。
• D：only works with ARC，同B，但编译器无法编译，会报错。
• E：only works with ARC，同D，但编译器不会报错，更需注意。