ObjC block簡析（二）

往深處看-block(一)

block的copy

在往深處看-block(一)中咱們已經探究過在MRC環境下Block的三種類型以及其關係。

咱們發現有些狀況下ARC和MRC環境下的block是不一樣的，這是由於ARC幫咱們作了一些咱們在OC層面看不見的事情。好比ARC下某些狀況編譯器會自動對block進行一次copy操做，將本來存在棧上的block拷貝到堆空間上。

block做爲返回值

上圖中執行的環境是ARC，咱們能夠看出本是一個__NSStackBlock__,當它做爲一個函數的返回值的時候它變成__NSMallocBlock__類型，上篇中已經指出，__NSStackBlock__通過copy操做就會變成__NSMallocBlock__類型，而這裏並無顯式的調用copy，這即是ARC爲咱們作的。

block被強指針引用

block做爲強指針引用的時候也會自動調用copy，將棧區的block拷貝一份到堆區。

其餘狀況

當block做爲Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法參數和block做爲GCD API的方法參數時ARC都會自動爲block執行一次copy操做，好比：

因此，爲了保證block的釋放正和時宜，而不是像在棧空間上的變量似的隨時可能被釋放。在MRC的時候聲明一個block的時候一般使用copy關鍵字修飾，而到了ARC雖然不用咱們顯式的執行copy，爲了提醒咱們block是經過copy操做存在於堆空間的咱們仍是會用copy關鍵修飾，這只是一個習慣，其實用strong也是能夠的。

對象類型的捕獲

在往深處看-block(一)中簡述了block對基本數據變量的捕獲，那麼對於auto對象block是怎麼捕獲的呢？會不會對auto對象產生相應的引用呢？

棧上的block捕獲auto對象

在MRC下聲明一個屬性Person，並在Block中訪問其屬性age，觀察Person何時被釋放：

咱們看到Person在block的大括號結束以後，尚未調用block0的時候Person對象就已經釋放了，說明在棧上的block並無對Person有強引用。

對block0的值執行一次copy操做，讓block0持有該block，而後執行上述代碼，發如今block沒有release以前，person對象沒有被釋放，因此堆上的block強引用了person對象，person執行一次release以後，person的引用計數依然沒有成爲0，由於，block還引用着它。這是由於當對block進行copy操做的時候，block會執行內部的__main_block_copy_0方法。__main_block_copy_0方法執行_Block_object_assign根據變量的修飾符判斷對捕獲的對象的引用狀況（retain或者弱引用）。

而當block從堆中移除的時候，會調用與__main_block_copy_0對應的_Block_object_dispose函數，該函數會自動釋放引用的auto變量。

關注上述源碼中框出的部分，對比基本數據類型的變量捕獲，咱們發如今Desc結構體多了上面所說的copy和dispose函數指針，它們的做用和調用時機也在上面描述了。

__weak

因爲MRC狀況下並無弱引用也就沒有__weak這個關鍵字，因此在ARC下探究block對對象的引用狀況。

依舊是上述代碼，將他改爲ARC環境：去掉block的copy，對象的release，以及Person的dealloc方法中對父類dealloc方法的調用。

而對對象的強弱引用是在runtime的時候進行斷定的。因此在將.m轉成.cpp的時候須要聲明一下runtime環境，使用該命令：xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m

上面圖片中 block經過_Block_object_assign判斷修飾person的關鍵字爲__strong，對person進行強引用。

而使用__weak修飾person的時候會產生弱引用:

__Block

當咱們在block內部嘗試修改auto變量的時候會發現出現一個錯誤：Variable is not assignable (missing __block type specifier)

編譯器提示咱們使用__block修飾auto成員變量，才能進行修改。

__block的本質

利用上面提到的命令將代碼轉換成.cpp查看實現，發現出現了一個新的包含有isa指針和auto變量同名成員的結構體。它的每一個成員的值以下圖：

當咱們修改a這個值得時候會經過結構體找到__forwarding這個指針，經過賦值咱們發現這個指針指向其自身，而後在經過__forwarding指向的結構體查找到a這個成員，改掉a這個成員的值。那麼auto變量a與生成的對象a以及對象的成員a之間是什麼關係呢？

咱們嘗試模擬block底層的轉換窺探其關係：

獲取地址值：

__forwarding指向的是結構體自己，而結構體內存儲的a的地址跟auto變量a的地址是一致的。block內部存儲的爲a從新生成的對象a與auto變量自己是不一樣的。

__block對象的內存管理

既然block爲auto變量a生成了一個新的對象，那麼這個對象在內存中是如何管理的呢？

它跟對象類型的變量同樣，當block存在於棧上的時候都不會對他們產生強引用，而當block從棧上copy到堆上的時候，都會調用__main_block_copy_0,經過_Block_object_assign函數判斷引用關係，而該函數的最後一個參數代表了是被__block修飾auto變量仍是對象類型的auto變量。

當block從堆上移除的時候都會調用__main_block_dispose_0函數，並傳入上述數字所表明的含義。

循環引用

上述代碼person引用了block，而block內部又對person進行了引用，因此此時person的引用計數爲2。當person的做用域結束的時候，person的引用計數減1，而block並無被執行，因此person的引用計數依然是1，不能被回收。爲了使person的內存可以正確的被回收，這個循環中必須有一個引用是弱引用才能保證對象被安全的釋放。咱們一般可使用__weak或者__unsaft_unretained修飾被訪問的對象。這兩個關鍵字的含義都是聲明一個不會被強引用的對象，因此block對person的引用是弱引用，因此當person的被release一次以後，就沒有其餘的引用了，person的引用計數就會爲0，系統就會回收person的內存，完成內存釋放。

除了上述的兩種方法，還能夠在block使用變量以後對變量進行置nil操做。可是這中作法必須對block進行一次調用，不然，block永遠都不會執行置nil的操做，block對person的引用也會一直存在。因爲在block內部對person進行了修改，因此使用__block關鍵字對person進行修飾。而使用__block修飾以後，block又會在內部生成一個person對象，這樣又會多了一次引用，與上面的狀況不一樣。

在block內部將person置爲nil就是打破了__block引用person這條線，而後引用計數person的引用計數減1，知道person的引用計數爲0的時候block釋放，關於person的內存管理就完成了。

這種作法中重要的一點是必須調用一次block，才能使block中引用person被釋放。

總結

1.block是一個封裝了函數調用和函數調用環境的OC對象（由於其結構體的第一個成員是isa指針）。

2.block對auto變量的捕獲是值傳遞，static變量是指針傳遞，全局變量不會進行捕獲。

3.block有三種類型__NSGlobalBlock__ __NSStackBlock__ __NSMallocBlock__ 訪問了外部變量的block存在於棧上，通過一次copy操做會將棧上的block拷貝到堆上，即：__NSStackBlock__變爲__NSMallocBlock__，__NSGlobalBlock__copy什麼也不作，__NSMallocBlock__引用計數加1。

4.mrc下不會自動進行copy，arc環境下在block做爲返回值，被強指針引用，在cocoa api中做爲usingblock的參數，做爲gcd api的參數的時候回自動進行一次copy操做。

5.棧上block訪問了對象類型的auto變量的時候不會對其發生強引用。

6.block從棧上copy到堆上的時候，block內部會執行copy操做，_Block_object_assign函數回經過auto變量的修飾符判斷髮生強弱引用。

7.block從堆中移除的時候，block內部會執行dispose，將引用的對象進行釋放。

8.__block修飾的值，會在block內部生成一個對象，對象中存放了__block的地址，當修改這個值得時候block內部會找到這個對象（結構體，由於其第一個成員是isa）的__forwarding(指向其自身)而後在找到這個值得地址，直接修改地址中的存放值。

9.__block生成的對象的強弱引用也是經過_Block_object_assign函數對__block產生的變量產生強引用。從堆中移除的時候調用dispose釋放對__block生成的變量的引用。

10.使用__weak修飾在block中訪問變量解決循環引用的問題。