面試遇到block的次日-類型和__block

時間 2020-07-23

原文原文鏈接

經過上一篇文章對block本質的分析，咱們能夠了解到，block的本質就是一個OC對象，擁有一個isa指針，那麼block就確定有本身的類型。上一篇文章中經過C++代碼咱們也看到了，isa指向一個&_NSConcreteStackBlock，本文就繼續分析block的類型，繼承鏈等知識點。bash

繼承關係

block有三種類型，能夠經過isa或者調用class方法獲取，最終都繼承自NSObject. 下面咱們經過class獲取到block的類型函數

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
       
        void(^myBlock)(void) = ^{
            
            NSLog(@"this is a block ");
        };
        
        NSLog(@"%@",[myBlock class]);
        NSLog(@"%@",[[myBlock class] superclass]);
        NSLog(@"%@",[[[myBlock class] superclass] superclass]);
        NSLog(@"%@",[[[[myBlock class] superclass] superclass] superclass]);
        
    }
    return 0;
}

複製代碼

結果以下，也更加印證了block是一個OC對象。post

block[12750:370967] __NSGlobalBlock__
block[12750:370967] __NSGlobalBlock
block[12750:370967] NSBlock
block[12750:370967] NSObject
複製代碼

block類型

上面咱們分析出了block都繼承自NSBlock,最終繼承自NSObject，下面繼續看看block的三種類型學習

NSGlobalBlock
NSMallocBlock
NSStackBlock 仍是經過class的方式獲取block的類型

void (^block1)(void) = ^{
            NSLog(@"this is a block");
        };
        
        int age = 10;
        void (^block2)(void) = ^{
            NSLog(@"this is a block %d",age);
        };
        
        NSLog(@"%@ --- %@ --- %@",[block1 class],[block2 class],[^{
            NSLog(@"this is a block %d",age);
        } class]);
複製代碼

輸出： __NSGlobalBlock__ --- __NSMallocBlock__ --- __NSStackBlock__
可是咱們仍是須要編輯成C++代碼再看一下isa指向的類型，就不貼代碼了，直接說結果，都是_NSConcreteStackBlock;測試

這裏要說一下一切以運行時的結果類型爲準，由於clang這個命令編譯的結果可能跟咱們最初寫的代碼有些出入，只能做爲學習的參考。ui

內存分佈

一圖勝前言 this

編寫的代碼都放在程序區域spa
全局變量通常放在數據區域3d
程序區域和數據區域都是編譯器自動處理的區域指針
堆：動態分配內存好比[NSObject alloc] malloc(20) 須要開發者申請內存頁須要本身管理內存
棧：局部變量參數系統自動分配內存，自動釋放內存
NSGlobalBlock就放在數據區域，NSMallocBlock放在堆區，NSStackBlock放在棧區

那麼咱們開發中寫的不少block，咱們怎麼知道他是什麼類型的block呢？

下面總結幾點判斷的規則：

NSGlobalBlock：沒有訪問auto變量就是NSGlobalBlock，對NSGlobalBlock進行copy操做依然是NSGlobalBlock
NSStackBlock：訪問了auto變量就是NSStackBlock（須要在MRC環境測試，由於ARC環境編譯器在打印的時候幫咱們作了copy操做）
NSMallocBlock：NSStackBlock作了copy操做就是NSMallocBlock

爲何上面要強調一下copy操做呢，由於在棧上的block調用copy以後會從棧賦值到堆上，在堆上的block再copy，則會引用計數加1，而在數據區的NSGlobalBlock調用block則不會有任何操做。

block的copy

上面內存分部中說過NSStackBlock作了copy操做就是NSMallocBlock，在ARC下，系統會根據狀況自動把棧上的block copy到堆上，那是什麼狀況系統會作這件事呢？下面舉例說一說

block做爲函數的返回值

typedef void (^MyBlock)(void);
MyBlock returnBlock() {
    int age = 20;
    //自動調用copy
    return ^{
        NSLog(@"----- %d",age);
    };
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MyBlock block = returnBlock();
        block();
        NSLog(@"%@",[block class]);//NSMallocBlock
    }
    return 0;
}
複製代碼

根據咱們上面分析的結果，調用了auto變量，是一個NSStackBlock，可是最後打印的結果是一個NSMallocBlock，說明編譯器幫咱們作了一次copy操做，固然在ARC下咱們也不須要關心release，在做用域結束，編譯器也幫咱們作了release操做。

block賦值給__strong指針

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int age = 20;
        MyBlock block = ^{
            NSLog(@"----- %d",age);
        };
        block();
        NSLog(@"%@",[^{
            NSLog(@"----- %d",age);
        } class]);//NSStackBlock
        NSLog(@"%@",[block class]); //NSMallocBlock
    }
    return 0;
}
複製代碼

API中方法名含有usingBlock的方法

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

GCD中的block

static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            <#code to be executed once#>
        });
複製代碼

對象類型的auto變量

總結一下：經過表面看本質，棧區的block是不會對外面的變量執行retain操做的(MRC)，或者說不會對外面變量發生強引用(ARC)，只有堆區的block纔有可能持有變量。

__block修飾符

說到__block這個修飾符，你們開發中必定是用過不少次了，我們先從爲何要用開始提及，再說__block加了這個修飾詞以後到底發生了什麼。

爲何要用__block呢？最多見的一個使用就是在block裏面想修改block外部的局部變量，前面咱們也已經分析過了，auto變量是經過值傳遞，被記錄在block的結構體中的，並且是跨函數訪問，咱們如何能在block執行的函數中，修改另一個函數中的auto變量呢，固然是改不了的。而後咱們又知道了只要用__block修飾這個想改的auto變量，咱們就能夠在block中修改他的值了，那麼這裏就能夠想想__block這個修飾詞究竟是作了什麼呢？也許他就是把以前的值傳遞改爲了地址傳遞呢？

修改auto變量

想要修改auto變量，咱們先說一種不是使用__block的方法

static修飾 前面咱們也分析過static修飾的變量被block捕獲是地址傳遞，只要是地址傳遞咱們能拿到地址，就能夠根據地址修改對應內存中的內容，能夠確定，static修飾，是能夠修改auto變量的
全局變量 就更不用說了，誰均可以改，都不用經過block去捕獲
__block 除了上面兩種方法（可能會有內存問題，咱們通常不用），__block纔是咱們最優的一種解決方法

__block原理

仍是經過clang編譯成C++代碼區分析__block的原理，先寫一段測試代碼

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        __block int age = 20;
        MyBlock block = ^{
            age = 33;
            NSLog(@"----- %d",age);
        };
        block();
       
        
    }
    return 0;
}
複製代碼

__block int age = 20;最終被編譯成了

__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_age_0 age = {(void*)0,(__Block_byref_age_0 *)&age, 0, sizeof(__Block_byref_age_0), 20};
複製代碼

其實這裏能夠理解爲，添加了__block修飾以後的age，被編譯成了一個__Block_byref_age_0對象

struct __Block_byref_age_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int age;
};
複製代碼

其中__forwarding被賦值了&age，也就是__Block_byref_age_0對象自己的地址，age的值（20）也被存儲在了這個對象中。而後就是block中修改age的值，並打印age，使用age->__forwarding->age取到age的值

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_age_0 *age = __cself->age; // bound by ref

            (age->__forwarding->age) = 33;
            NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_86_ljphgvys0hzg8hfxdtv5q5gm0000gn_T_main_76267f_mi_0,(age->__forwarding->age));
        }
複製代碼

到這裏咱們應該已經清楚了，爲何__block修飾的變量在block中能夠被修改，其實說白了，仍是變相的實現了地址的傳遞，只有拿到地址才能夠改變相應地址指向的內存區域中的數據。

下面再說一個block中使用array的小問題：