关于Block的几个知识点分析说明

2018-05-13 本文已影响0人 Moclin

前言

最近复习一下Block的知识，发现一些书籍和网上的文章对Block的某些知识点的解释存在不清晰甚至存在错误。所以决定写下这篇，对其中的一些知识点进行分析。

PS：这里没有对Block的详细介绍，阅读需要先对Block的整体知识有所了解。

关于Block的几个知识点分析说明

1. 在Block中不能对截获的自动变量赋值

我们都知道，在Block中不能截获的自动变量进行修改。我在网上看到很多文章都没有对这个点进行说明，甚至有些文章还有错误理解。实际上这里的修改应该表述为赋值更加准确，也就是说不能修改变量的值内容。对于数值变量来说，是不能修改的其数值；对于指针变量来说，是不能修改其指针的值，也就是指针指向的内存。

明白上面所说的，下面来看一下，为什么在Block中不能对截获的自动变量赋值。

首先，使用clang -rewrite-objc 文件名命令把下面代码转换

int main()
{
    NSObject *obj = [NSObject new];
    int val = 2;
    void (^blk1)(void) = ^{
        NSLog(@"%@ - %d\n", obj, val);
    };
    blk1();
    
    return 0;
}

转换后的关键代码如下

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  NSObject *obj;
  int val;
  //构造函数
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, NSObject *_obj, int _val, int flags=0) : obj(_obj), val(_val) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

int main()
{
    NSObject *obj = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("new"));
    int val = 2;
    void (*blk1)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, obj, val, 570425344));
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk1)->FuncPtr)((__block_impl *)blk1);

    return 0;
}

可以看到，__main_block_impl_0的构造函数obj和val参数都是通过值传递的，也就是说改变结构体内obj和val并不能改变Block外部的原变量，所以在Block内改变截获后的自动变量对于原来的变量就没有意义了。
这个问题的关键是C语言的参数传递，我在另一篇文章已经对C语言的参数传递进行了分析：C语言参数传递

上面已经可以回答为什么在Block内不能对截获的自动变量进行赋值了，那么使用__block修饰的自动变量有为什么可以赋值呢？其实同样是参数传递原因。
首先，使用__block修饰的自动变量通过clang转换后，会变成一个结构体。而Block结构体的构造函数是接收了这个结构体的地址，将结构体的地址赋值给其成员变量（使用__block修饰的自动变量的结构体被Block结构体以成员变量的方式持有），所以使用__block修饰的自动变量在Block中是可以重新赋值的。

2. 不同存储域的Block之间的关系

根据存储域，Block可分为以下三种：

_NSConcreteGlobalBlock  //全局
_NSConcreteStackBlock   //栈
_NSConcreteMallocBlock  //堆

Block是通过Block结构体的isa成员变量来指明Block是属于那种Block的。那么什么样的Block，或者什么时候，Block会分配在不同的存储域呢？

通过断点可以Block的类型，如下图：

pic1.png

这里不贴具体代码和图片，通过断点可以知道：全局Block以及没有截获自动变量的Block是属于_NSConcreteGlobalBlock类的，除此之外，不论在何时何创建的Block应该都是_NSConcreteStackBlock。那么_NSConcreteMallocBlock呢？

实际上，通过断点看到的除了_NSConcreteGlobalBlock都是，其他都是_NSConcreteMallocBlock，这又是为什么呢？跟我前面所说的不一样啊。其实是这样的：在ARC中，把Block赋值给使用strong修饰的变量时，编译器会自动插入copy操作（会把栈上的block复制到堆上）。所以我们会只看到_NSConcreteMallocBlock，验证这一点可以通过把Block赋值给使用__weak修饰的变量，再进行断点查看。

最后，_NSConcreteMallocBlock。只有在_NSConcreteStackBlock复制到堆时，Block才会变成_NSConcreteMallocBlock，而对_NSConcreteGlobalBlock进行``copy```操作是不会改变改变Block的类型的。

3. Block在ARC有效和无效的情况的不同

关于ARC有效和无效的情况下，Block的一些不同，感觉所有书籍和文章提及得比较少，毕竟现在都用ARC了。在这里只是做一下整理，不作详细探究。

首先，是2中提到的，ARC无效的时候，是没有自动copy的，所以ARC无效时，如果手动copy，那么就不会看到_NSConcreteMallocBlock。另外一点是，ARC无效时，在Block中使用使用了__block修饰的自动变量是不会被retain的，所以在ARC有效和无效的不同情况下，__block的使用有着很大区别，无效时相当于__weak，可用于避免循环引用。

关于Block的几个知识点分析说明

前言