block總結

3.編譯器中的block

3.1 block的數據結構定義

咱們經過大師文章中的一張圖來講明：

上圖這個結構是在棧中的結構，咱們來看看對應的結構體定義：

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struct Block_descriptor {      unsigned long int reserved;      unsigned long int size;      void (*copy)(void *dst, void *src);      void (*dispose)(void *); }; struct Block_layout {      void *isa;      int flags;      int reserved;      void (*invoke)(void *, ...);      struct Block_descriptor *descriptor;      /* Imported variables. */ };

從上面代碼看出，Block_layout就是對block結構體的定義：

isa指針：指向代表該block類型的類。

flags：按bit位表示一些block的附加信息，好比判斷block類型、判斷block引用計數、判斷block是否須要執行輔助函數等。

reserved：保留變量，個人理解是表示block內部的變量數。

invoke：函數指針，指向具體的block實現的函數調用地址。

descriptor：block的附加描述信息，好比保留變量數、block的大小、進行copy或dispose的輔助函數指針。

variables：由於block有閉包性，因此能夠訪問block外部的局部變量。這些variables就是複製到結構體中的外部局部變量或變量的地址。

3.2 block的類型

block有幾種不一樣的類型，每種類型都有對應的類，上述中isa指針就是指向這個類。這裏列出常見的三種類型：

_NSConcreteGlobalBlock：全局的靜態block，不會訪問任何外部變量，不會涉及到任何拷貝，好比一個空的block。例如：

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#include int main() {      ^{ printf( "Hello, World!\n" ); } ();      return  0; }

_NSConcreteStackBlock：保存在棧中的block，當函數返回時被銷燬。例如：

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#include int main() {      char a =  'A' ;      ^{ printf( "%c\n" ,a); } ();      return  0; }

_NSConcreteMallocBlock：保存在堆中的block，當引用計數爲0時被銷燬。該類型的block都是由_NSConcreteStackBlock類型的block從棧中複製到堆中造成的。例以下面代碼中，在exampleB_addBlockToArray方法中的block仍是_NSConcreteStackBlock類型的，在exampleB方法中就被複制到了堆中，成爲_NSConcreteMallocBlock類型的block：

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void exampleB_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {      char b =  'B' ;      [array addObject:^{              printf( "%c\n" , b);      }]; } void exampleB() {      NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];      exampleB_addBlockToArray(array);      void (^block)() = [array objectAtIndex:0];      block(); }

總結一下：

_NSConcreteGlobalBlock類型的block要麼是空block，要麼是不訪問任何外部變量的block。它既不在棧中，也不在堆中，我理解爲它可能在內存的全局區。

_NSConcreteStackBlock類型的block有閉包行爲，也就是有訪問外部變量，而且該block只且只有有一次執行，由於棧中的空間是可重複使用的，因此當棧中的block執行一次以後就被清除出棧了，因此沒法屢次使用。

_NSConcreteMallocBlock類型的block有閉包行爲，而且該block須要被屢次執行。當須要屢次執行時，就會把該block從棧中複製到堆中，供以屢次執行。

3.3 編譯器如何編譯

咱們經過一個簡單的示例來講明：

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#import typedef void(^BlockA)(void); __attribute__((noinline)) void runBlockA(BlockA block) {      block(); } void doBlockA() {      BlockA block = ^{          // Empty block      };      runBlockA(block); }

上面的代碼定義了一個名爲BlockA的block類型，該block在函數doBlockA中實現，並將其做爲函數runBlockA的參數，最後在函數doBlockA中調用函數runBloackA。

注意：若是block的建立和調用都在一個函數裏面，那麼優化器(optimiser)可能會對代碼作優化處理，從而致使咱們看不到編譯器中的一些操做，因此用__attribute__((noinline))給函數runBlockA添加noinline，這樣優化器就不會在doBlockA函數中對runBlockA的調用作內聯優化處理。

咱們來看看編譯器作的工做內容：

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#import __attribute__((noinline)) void runBlockA(struct Block_layout *block) {      block->invoke(); } void block_invoke(struct Block_layout *block) {      // Empty block function } void doBlockA() {      struct Block_descriptor descriptor;      descriptor->reserved = 0;      descriptor->size = 20;      descriptor->copy = NULL;      descriptor->dispose = NULL;      struct Block_layout block;      block->isa = _NSConcreteGlobalBlock;      block->flags = 1342177280;      block->reserved = 0;      block->invoke = block_invoke;      block->descriptor = descriptor;      runBlockA(&block); }

上面的代碼結合block的數據結構定義，咱們能很容易得理解編譯器內部對block的工做內容。

3.4 copy()和dispose()

上文中提到，若是咱們想要在之後繼續使用某個block，就必需要對該block進行拷貝操做，即從棧空間複製到堆空間。因此拷貝操做就須要調用Block_copy()函數，block的descriptor中有一個copy()輔助函數，該函數在Block_copy()中執行，用於當block須要拷貝對象的時候，拷貝輔助函數會retain住已經拷貝的對象。

既然有有copy那麼就應該有release，與Block_copy()對應的函數是Block_release()，它的做用不言而喻，就是釋放咱們不須要再使用的block，block的descriptor中有一個dispose()輔助函數，該函數在Block_release()中執行，負責作和copy()輔助函數相反的操做，例如釋放掉全部在block中拷貝的變量等。

4.總結