[iOS]Block系列探究四 - __block變量存儲域

上一篇文章研究了一下Block的存儲域，這一篇文章咱們來研究下__block變量的存儲域。

1、__block變量不能聲明爲全局變量

當咱們將__block聲明爲全局變量的時候，代碼以下：

// 聲明爲全局變量
__block int global_val = 10;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    ...
    return 0;
}
複製代碼

會報錯，報錯信息爲__block attribute not allowed, only allowed on local variables。 爲何會報錯呢？其實也比較容易理解，__block這個屬性的出現就是爲了解決Block內部不能修改局部變量的問題。但是全局變量沒有這個問題，就不要畫蛇添足了。

2、__block變量的存儲域

從第一節的報錯信息__block attribute not allowed, only allowed on local variables能夠看出，__block屬性只能用來修飾局部變量，那麼下面就引出了__block變量的存儲域以及Block從棧複製到堆時對__block變量產生的影響。

2.1 __block存儲在棧上

咱們首先來想象一種場景，__block屬性修飾的局部變量(非對象)，從建立到到被棧BLock使用時，__block變量時存儲在哪一個區域呢？ 先說答案，如下兩種狀況，__block存儲在棧上：

• (非對象)剛初始化時；
• 被棧BLock使用時。

2.1.1 (非對象)剛初始化時

__block變量剛初始化時的代碼以下：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 聲明爲局部變量
    __block int val = 10;
    // 這個局部變量做爲地址對比
    int num = 10;
    
    NSLog(@"__block變量的地址：%p -- 局部變量的地址：%p", &val, &num);
    
    return 0;
}
複製代碼

控制檯打印語句以下：

__block變量的地址：0x7ffeefbff578 -- 局部變量的地址：0x7ffeefbff55c
複製代碼

咱們能夠看到，__block變量的地址和普通局部變量的地址是挨着的，因此剛初始化時的__block變量存儲在棧上。

2.1.2 被棧Block使用

__block變量被棧BLock使用的代碼以下：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 聲明爲局部變量
    __block int val = 10;
    // 這個局部變量做爲地址對比
    int num = 10;
    
    void (^__weak block)(void) = ^{
        val = 11;
    };
    
    block();
    
    NSLog(@"__block變量的地址：%p -- 局部變量的地址：%p", &val, &num);
    
    return 0;
}
複製代碼

控制檯打印語句以下：

__block變量的地址：0x7ffeefbff588 -- 局部變量的地址：0x7ffeefbff56c
複製代碼

咱們能夠看到，__block變量的地址和普通局部變量的地址是挨着的，因此被棧Block使用的__block變量存儲在棧上(__block變量沒有被強引用)。

2.2 __block存儲在堆上

咱們知道了存儲在棧上的__block變量被棧BLock使用時，__block變量並無拷貝到堆上，那麼__block變量被堆BLock使用時，會發生什麼呢？咱們來探究一下。 上代碼：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    
    // 聲明爲局部變量
    __block int val = 10;
    // 這個對象做爲地址對比
    People *people = [[People alloc] init];
    
    void (^block)(void) = ^{
        val = 11;
    };
    
    block();
    
    NSLog(@"__block變量的地址：%p -- 對象的地址：%@", &val, people);
    
    return 0;
}
複製代碼

控制檯打印以下：

__block變量的地址：0x100704828 -- 對象的地址：<People: 0x100706b90>
複製代碼

咱們能夠看到，當存儲在棧上的__block變量被棧BLock使用時，__block變量被拷貝到了堆上（被堆BLock強引用）。 咱們把NSLog(@"__block變量的地址：%p -- 對象的地址：%@", &val, people);這句代碼clang一下，看看到底發生了什麼：

NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_0r_hkkmpct143n4wd3xxk0l1j8c0000gn_T_main_c842f2_mi_0, &(val.__forwarding->val), people);
複製代碼

重溫一下__block變量的結構體：

struct __Block_byref_val_0 {
  void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int val;
};
複製代碼

咱們能夠看到，使用val這個__block變量時，實際上是使用了val.__forwarding->val這個值。

因此咱們能夠猜想,當__block變量初始化在棧上時，__forwarding這個成員變量一開始指向的是棧上的__block變量，可是在__block變量拷貝了一份在堆上時，__forwarding成員變量指向了堆上的__block變量。因此無論是在Block內仍是BLock外咱們訪問的都是同一個__block變量。

2.2 __block被多個堆BLock使用

其實咱們已經探討好了__block變量的存儲域，就是棧和堆。那麼一個__block變量被多個堆Block使用時會發生什麼呢？ 其實__block變量本質上是一個對象，因此每被一個堆BLock使用時，就表明被強引用一次，__block變量的引用計數+1，這個和OC的引用計數式內存管理是徹底同樣的。

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最後咱們用一個表格來結束今天的文章。 BLock從棧賦值到堆時對__block變量產生額影響：

__block變量的配置存儲域	BLock從棧賦值到堆時的影響
棧	從棧拷貝到堆上並被Block持有，__forwarding指向堆上的__block對象
堆	被Block持有，引用計數+1