Block深刻淺出

• 研究工具
  • clang 爲了研究編譯器的實現原理，咱們須要使用 clang 命令。clang 命令能夠將 Objetive-C 的源碼改寫成 C / C++ 語言的，藉此能夠研究 block 中各個特性的源碼實現方式。
  • clang -rewrite-objc main.m
  • main.m中不能包含UIKit框架，命令行中解析沒法識別。包含#import <Foundation/Foundation.h>是能夠支持的
• C語言中變量有哪幾種
  • 自動變量
  • 函數參數 
  • 靜態變量
  • 靜態全局變量
  • 全局變量
• 每種變量類型在Block中的特性及原理
  • 自動變量
    
    • 不能夠修改，攜帶__block修飾能夠被修改
    • 會被Block持有（retainCount+1）
    • 不帶__block修飾的會被copy進Block
  • 函數參數 
    • 能夠直接修改
    • 不會被Block持有（retainCount不會增長）
  • 靜態變量
    
    • 能夠被修改 - 因爲傳遞給Block是內存地址值，查看Block的具體實現（查看clang後的main.cpp文件）
  • 靜態全局變量和全局變量
    • 能夠直接被訪問和修改 - 因爲存儲區域在區全局區，因爲做用區域的緣由
    • 不會被Block持有（retainCount不會增長）
• Block中改變變量值的方式
  • 傳遞內存地址到Block
    • 指針所指向的內存不可修改，可是內存中存放的數據能夠修改
    • NSMutableString 變量能夠直接在Block體中被appendString，可是不能夠被=
  • 使用__block修飾
    • Block會將此標識符修飾的變量轉化成一個結構體，Block體中傳遞而且使用的是這個結構體
    • __block int i 會被轉換成

    • struct __Block_byref_i_0 {
        void *__isa; //指向本身
      __Block_byref_i_0 *__forwarding; //指向本身，當被copy到堆（heap）上時，原Block此字段指向堆上的Block地址，對上的此字段仍然指向本身。這樣無論__block怎麼複製到堆上，仍是在棧上，均可以經過(i->__forwarding->i)來訪問到變量值。
       int __flags;
       int __size;
       int i;
      };

       
  • Block捕獲外部變量僅僅只捕獲Block閉包裏面會用到的值，其餘用不到的值，它並不會去捕獲。並且Block能捕獲的變量只有自動變量和靜態變量了。
• Block的種類
  • _NSConcreteStackBlock
    • 只用到外部局部變量、成員屬性變量，且沒有強指針引用的block都是StackBlock
    • StackBlock的生命週期由系統控制的，一旦返回以後，就被系統銷燬了
    • 不持有對象
    • 對Block的retain，release造做無效，copy造做會變成_NSConcreteMallocBlock類型
  • _NSConcreteMallocBlock
    • 有強指針引用或copy修飾的成員屬性引用的block會被複制一份到堆中成爲MallocBlock
    • 沒有強指針引用即銷燬，生命週期由程序員控制
    • 持有對象
    • retain，release，copy操做生效，內存管理器中的計數會增長。（但retainCount始終爲1）
  • _NSConcreteGlobalBlock
    • 沒有用到外界變量或只用到全局變量、靜態變量的block爲_NSConcreteGlobalBlock
    • 生命週期從建立到應用程序結束
    • 不持有對象
    • retain，release，copy操做爲空操做
  • ARC下，系統會根據下面的規則決定是否將Block複製到heap上
• 系統調用copy對Block複製的狀況
  • 手動調用copy（當Block爲函數參數的時候，就須要咱們手動的copy一份到堆上了。這裏除去系統的API咱們不須要管，好比GCD等方法中自己帶usingBlock的方法）
  • Block是函數的返回值
  • Block被強引用（Block被賦值給__strong或者id類型）
  • 調用系統API入參中含有usingBlcok的方法
• __block堆棧拷貝
  • MRC 只有發生了copy，__block修飾的對象纔會被copy到堆上
  • ARC 發生了copy或者=（block 類型經過=進行傳遞時，會致使調用objc_retainBlock->_Block_copy->_Block_copy_internal方法鏈），__block修飾的對象纔會被copy到堆上
  • __block修飾的對象纔會被copy到堆上 ： __NSStackBlock__ 類型的 block 轉換爲 __NSMallocBlock__ 類型
• clang代碼轉換
  • main.m 文件30行，大小831字節。轉換後main.cpp 文件104810行，大小3.1MB。
• Block 循環引用
  • 引發循環引用的條件其實很苛刻：
    • Block須要被相關類（當前類或者嵌套引用的某各種）retain或copy等相似操做
    • Block體中使用self（包括成員變量，成員屬性等）
  • 發生循環引用的拆解方式：
    • 使用__weak對self進行弱引用，實際上是經過弱引用的方式將閉環解開

      • __weak __typeof(self) wself = self;
        self.myBlock = ^{
            __strong __typeof(wself) self = wself;
            // 使用self進行相關操做便可
        };

    • 使用形參的方式，將self做爲參數傳遞給Block
  • 常見易混淆的場景(前提：Block沒有被retain或copy的狀況下，即苛刻條件中的第一條)
    • GCD,系統動畫等系統Block API，Block體中直接使用self不會有問題
    • Block體中使用了成員屬性或者成員變量，不會有問題 （參考Block種類）
    • 訪問了靜態變量，全局變量，全局靜態變量，不會引發問題