Block的引用循環問題 (ARC & non-ARC)

  

Block實現原理

首先探究下Block的實現原理，因爲Objective-C是C語言的超集，既然OC中的NSObject對象實際上是由C語言的struct+isa指針實現的，那麼Block的內部實現估計也同樣，如下三篇Blog對Block的實現機制作了詳細研究：

• A look inside blocks: Episode 1
• A look inside blocks: Episode 2
• A look inside blocks: Episode 3

雖然實現細節看着頭痛，不過發現Block果真是和OC中的NSObject相似，也是用struct實現出來的東西。這個是LLVM項目compiler-rt分析的block頭文Block_private.h頭文件中關於Block的struct聲明：

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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. */ };

咱們發現Block_layout中也有一個isa指針，像極了NSobject內部實現struct中的isa指針。這裏的isa可能指向三種類型之一的Block：

• _NSConcreteGlobalBlock：全局類型Block，在編譯器就已經肯定，直接放在代碼段__TEXT上。直接在NSLog中打印的類型爲__NSGlobalBlock__。
• _NSConcreteStackBlock：位於棧上分配的Block，即__NSStackBlock__。
• _NSConcreteMallocBlock：位於堆上分配的Block，即__NSMallocBlock__。

爲何會有這麼多種類呢？首先來看全局類型Block，看例子：

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void addBlock(NSMutableArray *array) { [array addObject:^{ printf("global block\n"); }]; } void example() { NSMutableArray *array = [NSMutableArray array]; addBlock(array); void (^block)() = [array objectAtIndex:0]; block(); }

爲何addBlock中添加到array中的Block屬於全局Block呢？由於它不須要運行時(Runtime)任何的狀態來改變行爲，不須要放在堆上或者棧上，直接編譯後在代碼段中便可，就像個c函數同樣。這種類型的Block在ARC和non-ARC狀況下沒有差異。

這個Block訪問了做用域外的變量d，在實現上就是這個block會多一個成員變量對應這個d，在賦值^block時會將方法exmpale中的d變量值複製到成員變量中，從而實現訪問。

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void example() { int d = 5; void (^block)() = ^() { printf("%d\n", d); }; block(); }

若是要修改d呢？：

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void example() { int d = 5; void (^block)() = ^() { d++; printf("%d\n", d); }; block(); printf("%d\n", d); }

因爲局部變量d和這個block的實現不在同一做用域，僅僅在調用過程當中用到了值傳遞，因此不能直接修改，而須要加一個標識符__block int d = 5;，那麼block就能夠實現對這個局部變量的修改了。若是是這種block標識的變量，在Block實現中再也不是簡單的一個成員變量，而是對應一個新的結構體表示這個block變量。block的本質是引入了一個新的Block_byref{$var_name}{$index}結構體，被block關鍵字修飾的變量就被放到這個結構體中。另外，block結構體經過引入Block_byref{$var_name}{$index}指針類型的成員，得以間接訪問到Block的外部變量。這樣對Block外的變量訪問從值傳遞轉變爲引用，從而有了修改內容的能力。

正常咱們使用Block是在棧上生成的，離開了棧做用域便釋放了，若是copy一個Block，那麼會將這個Block copy到堆上分配，這樣就再也不受棧的限制，能夠隨意使用啦。例如：

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typedef void (^TestBlock)(); TestBlock getBlock() { char e = 'E'; void (^returnedBlock)() = ^{ printf("%c\n", e); }; return returnedBlock; } void example() { TestBlock block = getBlock(); block(); }

函數getBlock中聲明並賦值的returnedBlock，一開始是在棧上分配的，屬於NSStackBlock，若是是non-ARC狀況下return這個NSStackBlock，那麼其實已經被銷燬了，在函數中example()使用時就會crash。若是是ARC狀況下，getBlock返回的block會自動copy到堆上，那麼block的類型就是NSMallocBlock，能夠在example()中繼續使用。要在Non-ARC狀況下正常運行，那麼就應該修改成：

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TestBlock getBlock() { char e = 'E'; void (^returnedBlock)() = ^{ printf("%c\n", e); }; return [[returnedBlock copy] autorelease]; }

Block中的循環引用問題

扯了這麼多，回到Block的循環引用問題，因爲咱們不少行爲會致使Block的copy，而當Block被copy時，會對block中用到的對象產生強引用(ARC下)或者引用計數加一(non-ARC下)。

若是遇到這種狀況：

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@property(nonatomic, readwrite, copy) completionBlock completionBlock; //======================================== self.completionBlock = ^ { if (self.success) { self.success(self.responseData); } } };

對象有一個Block屬性，然而這個Block屬性中又引用了對象的其餘成員變量，那麼就會對這個變量自己產生強應用，那麼變量自己和他本身的Block屬性就造成了循環引用。在ARC下須要修改爲這樣：

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@property(nonatomic, readwrite, copy) completionBlock completionBlock; //======================================== __weak typeof(self) weakSelf = self; self.completionBlock = ^ { if (weakSelf.success) { weakSelf.success(weakSelf.responseData); } };

也就是生成一個對自身對象的弱引用，若是是倒黴催的項目還須要支持iOS4.3，就用__unsafe_unretained替代__weak。若是是non-ARC環境下就將__weak替換爲__block便可。non-ARC狀況下，__block變量的含義是在Block中引入一個新的結構體成員變量指向這個__block變量，那麼__block typeof(self) weakSelf = self;就表示Block別再對self對象retain啦，這就打破了循環引用。