Block的存储域

2019-05-08 本文已影响0人霸_霸霸

1. StackBlock

#include <stdio.h>
  
static int a = 1;

int main() {
    static int b = 2;
    void (^blk)() = ^ {
        a *= 2;
        b *= 2;
        printf("a:%d\n",a);
        printf("b:%d\n",b);
    };
    blk();
}

2. Global Block

#include <stdio.h>

static int a = 1;
void (^globalBlock)(void) = ^{printf("a:%d\n",a);};

int main() {
    globalBlock();
}

注意：GlobalBlock是全局Block，不需要截取自动变量，整个程序只需要一个实例，所以存放在全局区中即可。
或者说：如果一个StackBlock不需要截取自动变量，那么可以看做是GlobalBlock，尽管我们通过gcc看到的是NSConcreteStackBlock。

3.Malloc Block

Block创建时都是在栈区的，那么堆区的Block从何而来呢？

堆区Block是栈区Block通过copy复制到堆区的，形成了Malloc Block。

问题1：为何要形成堆Block？
因为栈Block以及栈Block使用的__block变量，如果它们所在的变量作用域结束，Block以及__block变量都会被废弃，这会导致一些意想不到的问题；所以我们引入堆Block解决这个问题

问题2：如何形成堆Block？
简单来说，就是通过copy，将Block以及__block变量复制到堆区，且让Block对象强引用__block变量，以保持__block变量不会被释放；当Block被释放时，没有对象引用的__block变量，也会被释放。

举个例子

typedef void(^BLK) (void);
//1. 创建一个方法，返回一个数组，数组里存放几个Block
- (NSArray *)getBlocks{
    int val = 10;
    return [[NSArray alloc]initWithObjects:^{NSLog(@"Block1.val:%d",val);},^{NSLog(@"Block2.val:%d",val);}, nil];
}

//2. 调用方法
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSArray *arr = [self getBlocks];
    BLK blk1 = [arr objectAtIndex:0];
    blk1();
}

报错：EXC_BAD_ACCESS
原因：数组里的Block是栈Block，超出作用域，被释放

解决方法：
将返回的两个Block拷贝到堆区即可

- (NSArray *)getBlocks{
    int val = 10;
    return [[NSArray alloc]initWithObjects:[^{NSLog(@"Block1.val:%d",val);} copy],[^{NSLog(@"Block2.val:%d",val);} copy], nil];
}

以上两个问题，可参考《Objective-C高级编程》108页开始的2.3.4章节。这里主要说说以下两点：

__block变量的存储区域
Block为何能够使变量超出变量作用域仍可使用？

2.1 __block变量的存储区域

Block创建时是存放在栈区的，__block修饰的变量也是在栈区的
Block经过copy，被复制到堆区之后，Block需要使用的__block修饰的变量也会被复制到堆区

    typedef void(^Block2)(void);
    __block int a = 2;
    Block2 block2 = [^{
        a++;
        NSLog(@"a:%d",a);
    } copy];
    a++;
    block2();

结果：a:4

上面的代码中，有两个a++的操作

Block中的a++，按照我们上面的说法，a和block2已经从栈区复制到堆区了；

第二个a++，操作的还是栈区的a++，跟复制到堆区的a++无关
那么结果不应该是3么？为什么还是4？

这就要扯到Block以及__block的底层代码了：
__block变量其实是一个C语言结构体，其中包含了int类型的值a，还有一个__forwarding指针，这个__forwarding指针，平时是指向结构体本身的；但是当__block变量从栈区复制到堆区之后，这个__forwarding指针就不再指向栈区的结构体了，而是指向堆区的__block变量的结构体，这样一来，无论我们修改栈区a的值还是堆区a的值，其实都是在修改堆区a的值(如下图)

__block变量存储区域.png

2.2 Block为何能够使变量超出变量作用域仍可使用？

    typedef void(^BLK2) (id);
    BLK2 blk2;
//----------变量作用域begin----------
    {
        NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
        blk2 = ^(id obj){
            [array addObject:obj];
            NSLog(@"count:%ld",weakArray.count);
        };
    }
//----------变量作用域end----------
    blk2([NSObject new]);
    blk2([NSObject new]);
    blk2([NSObject new]);

结果

count:1
count:2
count:3

很明显，上面代码中的array的作用域仅限于大括弧内，但是我们在变量作用域结束后调用blk2，仍然可以为array添加元素；这是为什么呢？
这是因为blk2结构体中，存在一个id __strong array;，该array强引可变数组array，因此变量作用域结束后，可变数组不会被释放，我们仍然可以像可变数组array中写入数据；

强引.png

那么如何使可变数组array不被block结构体中的array强引呢？

很简单，使block中的strong array强引一个weakArray即可

typedef void(^BLK2) (id);
    BLK2 blk2;
    {
        NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
        __weak typeof(array) weakArray = array;
        blk2 = ^(id obj){
            [weakArray addObject:obj];
            NSLog(@"count:%ld",weakArray.count);
        };
    }
    blk2([NSObject new]);
    blk2([NSObject new]);
    blk2([NSObject new]);

结果

count:0
count:0
count:0

弱引.png