【ios开发系列】block详解

来源:互联网 发布:淘宝背景怎么下调 编辑:程序博客网 时间:2024/05/18 13:12

【1】

ios开发block的使用指南,以及深入理解block的内存管理,也适用于osx开发。讨论范围:block的使用,内存管理,内部实现。不包含的内容:gc arc下的block内存,block在c++中的使用。


一、概述

Block是C级别的语法和运行时特性。Block比较类似C函数,但是Block比之C函数,其灵活性体现在栈内存、堆内存的引用,我们甚至可以将一个Block作为参数传给其他的函数或者Block。

二、热身

先看一个比较简单的Block例子:

  1. int multiplier = 7; 
  2. int (^myBlock)(int) = ^(int num) { 
  3.     return num * multiplier; 
  4. }; 

在这个例子中,myBlock是一个Block变量,它接受一个int类型的参数,返回一个int类型的值。是不是很像C函数?

来,让我们typedef一下

  1. typedef void (^BoolBlock)(BOOL);//一个只接受一个BOOL参数,没有返回值的block 
  2. typedef int (^IntBlock)(void);//一个没有参数,返回int的block 
  3. typedef BoolBlock (^HugeBlock)(IntBlock);//看看,这个HugeBlock的参数和返回值都是block 

三、更详细的例子

注意:上面的typedef都还有效~

主动调用一下:

  1. - (void)someMethod 
  2.     BoolBlock ablock = ^(BOOL bValue) { 
  3.         NSLog(@"Bool block!"); 
  4.     }; 
  5.     ablock(); 

作为参数返回:

  1. typedef void (^BoolBlock)(BOOL); 
  2. - (BoolBlock)foo() 
  3.     BoolBlock ablock = ^(BOOL bValue) { 
  4.         NSLog(@"Bool block!"); 
  5.     }; 
  6.     return [[ablock copy] autorelease];//一定要copy,将其复制到堆上,更详细的原理,将在后续章节讲解 

类的一个成员:

  1. @interface OBJ1 : NSObject 
  2. @property (nonatomic, copy)BoolBlock block;//理由同上啊,同学们 
  3. @end 
  4.  
  5. OBJ1 *obj1 = ... 
  6. obj1.block = ^(BOOL bValue) { 
  7.         NSLog(@"Bool block!"); 
  8.     }; 

其他函数的参数:

  1. - (void)foo(BoolBlock block) 
  2.     if (block) { 
  3.         block(); 
  4.     } 

甚至其他block的参数:

  1. BoolBlock bBlock = ^(BOOL bV){if(Bv){/*do some thing*/}}; 
  2. HugeBlock hBlock = ^(BoolBlock bB) {bB();}; 
  3.  
  4. hBolck(bBlock); 

啊,全局变量!:

  1. static int(^maxIntBlock)(intint) = ^(int a, int b){return a>b?a:b;}; 
  2. int main() 
  3.     printf("%d\n", maxIntBlock(2,10));   
  4.     return 0; 

好了,你知道block大概能怎么用了。

四,特殊的标记,__block

如果要在block内修改block外声明的栈变量,那么一定要对该变量加__block标记:

  1. int main() 
  2.     __block int i = 1024; 
  3.     BoolBlock bBlock = ^(BOOL bV) { 
  4.         if (bV) { 
  5.             i++;//如果没有__block标记,是无法通过编译的。 
  6.         } 
  7.     }; 

好了,基础很快,更详细的内容将用来介绍深入的东西。

                         【2】

我们在前一章介绍了block的用法,而正确使用block必须要求正确理解block的内存管理问题。这一章,我们只陈述结果而不追寻原因,我们将在下一章深入其原因。

一、block放在哪里

我们针对不同情况来讨论block的存放位置:

1.栈和堆

以下情况中的block位于堆中:

  1. void foo()  
  2. {  
  3.     __block int i = 1024;  
  4.     int j = 1;  
  5.     void (^blk)(void);  
  6.     void (^blkInHeap)(void);  
  7.     blk = ^{ printf("%d, %d\n", i, j);};//blk在栈里  
  8.     blkInHeap = Block_copy(blk);//blkInHeap在堆里  
  9. }  
  10.    
  11. - (void)fooBar  
  12. {  
  13.     _oi = 1;  
  14.     OBJ1* oj = self;  
  15.     void (^oblk)(void) = ^{ printf("%d\n", oj.oi);};  
  16.     void (^oblkInHeap)(void) = [oblk copy];//oblkInHeap在堆中  

2.全局区

以下情况中的block位于全局区:

  1. static int(^maxIntBlock)(intint) = ^(int a, int b){return a>b?a:b;};  
  2. - (void)fooBar  
  3. {  
  4.      int(^maxIntBlockCopied)(intint) =[maxIntBlock copy];  
  5. }  
  6. void foo()  
  7. {  
  8.      int(^maxIntBlockCopied)(intint) = Block_copy(maxIntBlock);  

需要注意的是,这里复制过后的block依旧位于全局区,实际上,复制操作是直接返回了原block对象。

二、block引用的变量在哪里

 1.全局区

全局区的变量存储位置与block无关:

  1. static int gVar = 0;  
  2. //__block static int gMVar = 1;  
  3. void foo()  
  4. {  
  5.     static int stackVar = 0;  
  6. //    __block static int stackMVar = 0;  

注意:static变量是不允许添加__block标记的

2.堆栈

此时,你可能会问,当函数foo返回后,栈上的j已经回收,那么blkInHeap怎么能继续使用它?这是因为没有__block标记的变量,会被当做实参传入block的底层实现函数中,当block中的代码被执行时,j已经不是原来的j了,所谓物是人非就是这样吧~

另外,如果使用到变量j的所有block都没有被复制至heap,那么这个变量j也不会被复制至heap。

因此,即使将j++这一句放到blk()这句之前,这段代码执行后,控制台打印结果也是:1024, 1。而不是1024, 2

三、其他特性

1.复制的行为

对block调用复制,有以下几种情况:

1.对全局区的block调用copy,会返回原指针,并且这期间不处理任何东西(至少目前的内部实现是这样);

2.对栈上的block调用copy,每次会返回新复制到堆上的block的指针,同时,所有__block变量都会被复制至堆一份(多次拷贝,只会生成一份)。

3.对已经位于heap上的block,再次调用copy,只会增加block的引用计数。

为什么我们不讨论retian的行为?原因是并没有Block_retain()这样的函数,而且objc里面的retain消息发送给block对象后,其内部实现是什么都不做。

2.objc类中的block复制

objc类实例方法中的block如果被复制至heap,那么当前实例会被增加引用计数,当这个block被释放时,此实例会被减少引用计数。

但如果这个block没有使用当前实例的任何成员,那么当前实例不会被增加引用计数。这也是很自然的道理,我既然没有用到这个instance的任何东西,那么我干嘛要retian它?

我们要注意的一点是,我看到网上有很多人说block引起了实例与block之间的循环引用(retain-cycle),并且给出解决方案:不直接使用self而先将self赋值给一个临时变量,然后再使用这个临时变量。

但是,大家注意,我们一定要为这个临时变量增加__block标记(多谢第三篇文章回帖网友的提醒)。

这一章我们以结果导向的方式来说明了各种情况下,block的内存问题,下一章,我将剖析运行时库的源码,从根源阐述block的行为。也就是过程导向的方式了。

                       【3】

上一篇我们总结了各个情况下,block及其引用到的内存位置情况。接下来几篇,我们将剖析编译器转码以及运行时库源码来一探block的究竟。

block到底是什么

我们使用clang的rewrite-objc命令来获取转码后的代码。

1、block的底层实现

我们来看看最简单的一个block:

这个block仅仅打印栈变量i和j的值,其被clang转码为:

首先是一个结构体__main_block_impl_0(从图二中的最后一行可以看到,block是一个指向__main_block_impl_0的指针,初始化后被类型强转为函数指针),其中包含的__block_impl是一个公共实现(学过c语言的同学都知道,__main_block_impl_0的这种写法表示其可以被类型强转为__block_impl类型):

  1. struct __block_impl { 
  2.   void *isa; 
  3.   int Flags; 
  4.   int Reserved; 
  5.   void *FuncPtr; 
  6. };

isa指针说明block可以成为一个objc对象。

__main_block_impl_0的意思是main函数中的第0个block的implementation,这就是这个block的主体了。

这个结构体的构造函数的参数:

block实际执行代码所在的函数的指针,当block真正被执行时,实际上是调用了这个函数,其命名也是类似的方式。

block的描述结构体,注意这个结构体声明结束时就创建了一个唯一的desc,这个desc包含了block的大小,以及复制和析构block时需要额外调用的函数。

接下来是block所引用到的变量们

最后是一个标记值,内部实现需要用到的。(我用计算器看了一下,570425344这个值等于1<<29,即BLOCK_HAS_DESCRIPTOR这个枚举值)

所以,我们可以看到:

为什么上一篇我们说j已经不是原来的j了,因为j是作为参数传入了block的构造函数,进行了值复制。

带有__block标记的变量会被取地址来传入构造函数,为修改其值奠定了基础

接下来是block执行函数__main_block_func_0:

其唯一的参数是__main_block_impl_0的指针,我们看到printf语句的数据来源都取自__cself这个指针,比较有意思的是i的取值方式(带有__block标记的变量i被转码为一个结构体),先取__forward指针,再取i,这为将i复制到堆中奠定了基础。

再下来是预定义好的两个复制/释放辅助函数,其作用后面会讲到。 

最后是block的描述信息结构体 __main_block_desc_0,其包含block的内存占用长度,已经复制/释放辅助函数的指针,其声明结束时,就创建了一个名为__main_block_desc_0_DATA的结构体,我们看它构造时传入的值,这个DATA结构体的作用就一目了然了:

长度用sizeof计算,辅助函数的指针分别为上面预定义的两个辅助函数。

注意,如果这个block没有使用到需要在block复制时进行copy/retian的变量,那么desc中不会有辅助函数

至此,一个block所有的部件我们都看齐全了,一个主体,一个真正的执行代码函数,一个描述信息(可能包含两个辅助函数)。

2、构造一个block

我们进入main函数:

图一中的第三行(block的声明),在图二中,转化为一个函数指针的声明,并且都没有被赋予初始值。

而图一中的最后一行(创建一个block),在图二中,成为了对__main_block_impl_0的构造函数的调用,传入的参数的意义上面我们已经讲过了。

所以构造一个block就是创建了__main_block_impl_0 这个c++类的实例。

3、调用一个block

调用一个block的写法很简单,与调用c语言函数的语法一样:

  1. blk(); 

其转码后的语句:

  1. ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk); 

将blk这个函数指针类型强转为__block_impl类型,然后取其执行函数指针,然后将此指针类型强转为返回void*并接收一个__block_impl*的函数指针,最后调用这个函数,传入强转为__block_impl*类型的blk,

即调用了前述的函数__main_block_func_0

4、objective-c类成员函数中的block

源码如下:

  1. - (void)of1 
  2.     OBJ1* oj = self; 
  3.     void (^oblk)(void) = ^{ printf("%d\n", oj.oi);}; 
  4.     Block_copy(oblk); 

这里我故意将self赋值给oj这个变量,是为了验证前一章提出的一个结论:无法通过简单的间接引用self来防止retain循环,要避免循环,我们需要__block标记(多谢楼下网友的提醒)

转码如下:

  1. struct __OBJ1__of1_block_impl_0 { 
  2.   struct __block_impl impl; 
  3.   struct __OBJ1__of1_block_desc_0* Desc; 
  4.   OBJ1 *oj; 
  5.   __OBJ1__of1_block_impl_0(void *fp, struct __OBJ1__of1_block_desc_0 *desc, OBJ1 *_oj, int flags=0) : oj(_oj) { 
  6.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; 
  7.     impl.Flags = flags; 
  8.     impl.FuncPtr = fp; 
  9.     Desc = desc; 
  10.   } 
  11. }; 
  12. static void __OBJ1__of1_block_func_0(struct __OBJ1__of1_block_impl_0 *__cself) { 
  13.   OBJ1 *oj = __cself->oj; // bound by copy 
  14.  printf("%d\n", ((int (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)oj, sel_registerName("oi")));} 

objc方法中的block与c中的block并无太多差别,只是一些标记值可能不同,为了标记其是objc方法中的blcok。

注意其构造函数的参数:OBJ1 *_oj

这个_oj在block复制到heap时,会被retain,而_oj与self根本就是相等的,所以,最终retain的就是self,所以如果当前实例持有了这个block,retain循环就形成了。

而一旦为其增加了__block标记:

  1. - (void)of1 
  2.     __block OBJ1 *bSelf = self; 
  3.     ^{ printf("%d", bSelf.oi); }; 
  4. }其转码则变为: 
  5.  
  6. //增加了如下行 
  7. struct __Block_byref_bSelf_0 { 
  8.   void *__isa; 
  9. __Block_byref_bSelf_0 *__forwarding; 
  10.  int __flags; 
  11.  int __size; 
  12.  void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*); 
  13.  void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*); 
  14.  OBJ1 *bSelf; 
  15. }; 
  16. static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) { 
  17.  _Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131); 
  18. static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void *src) { 
  19.  _Block_object_dispose(*(void * *) ((char*)src + 40), 131); 
  20.  
  21. //声明处变为 
  22.     __block __Block_byref_bSelf_0 bSelf = {(void*)0,(__Block_byref_bSelf_0 *)&bSelf, 33554432, sizeof(__Block_byref_bSelf_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, self}; 

clang为我们的bSelf结构体创建了自己的copy/dispose辅助函数,33554432(即1<<25 BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE)这个值告诉系统,我们的bSelf结构体具有copy/dispose辅助函数。

而131这个参数(二进制1000 0011,即BLOCK_FIELD_IS_OBJECT (3) |BLOCK_BYREF_CALLER(128))

中的BLOCK_BYREF_CALLER在内部实现中告诉系统不要进行retain或者copy,

也就是说,在 __block bSelf 被复制至heap上时,系统会发现有辅助函数,而辅助函数调用后,并不retain或者copy 其结构体内的bSelf。

这样就避免了循环retain。

小结:

当我们创建一个block,并调用之,编译器为我们做的事情如下:

1.创建block所有的部件代码:一个主体,一个真正的执行代码函数,一个描述信息(可能包含两个辅助函数)。

2.将我们的创建代码转码为block_impl的构造语句。

3.将我们的执行语句转码为对block的执行函数的调用。

下一篇我们将剖析runtime.c的源码,并理解block的堆栈转换。

【4】

终于有空开始这系列最后一篇的编写。这一篇,我们将看到block的内存管理的内部实现,通过剖析runtime库源码,我们可以更深刻的理解block的内存运作体系。

看此篇时,请大家同时打开两个网址(或者下载它们到本地然后打开):

http://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk/BlocksRuntime/runtime.c

http://llvm.org/svn/llvm-project/compiler-rt/trunk/BlocksRuntime/Block_private.h

内存管理的真面目

objc层面如何区分不同内存区的block

Block_private.h中有这样一组值:

  1. /* the raw data space for runtime classes for blocks */ 
  2. /* class+meta used for stack, malloc, and collectable based blocks */ 
  3. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteStackBlock[32]; 
  4. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteMallocBlock[32]; 
  5. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteAutoBlock[32]; 
  6. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteFinalizingBlock[32]; 
  7. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteGlobalBlock[32]; 
  8. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteWeakBlockVariable[32]; 

其用于对block的isa指针赋值

1.栈

  1. struct __OBJ1__of2_block_impl_0 { 
  2.   struct __block_impl impl; 
  3.   struct __OBJ1__of2_block_desc_0* Desc; 
  4.   OBJ1 *self; 
  5.   __OBJ1__of2_block_impl_0(void *fp, struct __OBJ1__of2_block_desc_0 *desc, OBJ1 *_self, int flags=0) : self(_self) { 
  6.     impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; 
  7.     impl.Flags = flags; 
  8.     impl.FuncPtr = fp; 
  9.     Desc = desc; 
  10.   } 
  11. }; 

在栈上创建的block,其isa指针是_NSConcreteStackBlock。

2.全局区

在全局区创建的block,其比较类似,其构造函数会将isa指针赋值为_NSConcreteGlobalBlock。

3.堆

我们无法直接创建堆上的block,堆上的block需要从stack block拷贝得来,在runtime.c中的_Block_copy_internal函数中,有这样几行:

  1. // Its a stack block.  Make a copy. 
  2.     if (!isGC) { 
  3.         struct Block_layout *result = malloc(aBlock->descriptor->size); 
  4.         ... 
  5.         result->isa = _NSConcreteMallocBlock; 
  6.         ... 
  7.         return result; 
  8.     } 

可以看到,栈block复制得来的新block,其isa指针会被赋值为_NSConcreteMallocBlock

4.其余的isa类型

  1. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteAutoBlock[32]; 
  2. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteFinalizingBlock[32]; 
  3. BLOCK_EXPORT void * _NSConcreteWeakBlockVariable[32]; 

其他三种类型是用于gc和arc,我们暂不讨论

复制block

对block调用Block_copy方法,或者向其发送objc copy消息,最终都会调用runtime.c中的_Block_copy_internal函数,其内部实现会检查block的flag,从而进行不同的操作:

  1. static void *_Block_copy_internal(const void *arg, const int flags) { 
  2.     ... 
  3.     aBlock = (struct Block_layout *)arg; 
  4.     ... 
  5. }1.栈block的复制 
  6.  
  7.         // reset refcount 
  8.         result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK);    // XXX not needed 
  9.         result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 1; 
  10.         result->isa = _NSConcreteMallocBlock; 
  11.         if (result->flags & BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE) { 
  12.             //printf("calling block copy helper %p(%p, %p)...\n", aBlock->descriptor->copy, result, aBlock); 
  13.             (*aBlock->descriptor->copy)(result, aBlock); // do fixup 
  14.         } 

除了修改isa指针的值之外,拷贝过程中,还会将BLOCK_NEEDS_FREE置入,大家记住这个值,后面会用到。

最后,如果block有辅助copy/dispose函数,那么辅助的copy函数会被调用。

2.全局block的复制

  1. else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) { 
  2.         return aBlock; 
  3.     }全局block进行copy是直接返回了原block,没有任何的其他操作。

全局block进行copy是直接返回了原block,没有任何的其他操作。

3.堆block的复制

  1. if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) { 
  2.     // latches on high 
  3.     latching_incr_int(&aBlock->flags); 
  4.     return aBlock; 

栈block复制时,置入的BLOCK_NEEDS_FREE标记此时起作用,_Block_copy_internal函数识别当前block是一个堆block,则仅仅增加引用计数,然后返回原block。

辅助copy/dispose函数

1.普通变量的复制

辅助copy函数用于拷贝block所引用的可修改变量,我们这里以 __block int i = 1024为例:

先看看Block_private.h中的定义:

  1. struct Block_byref { 
  2.     void *isa; 
  3.     struct Block_byref *forwarding; 
  4.     int flags; /* refcount; */ 
  5.     int size; 
  6.     void (*byref_keep)(struct Block_byref *dst, struct Block_byref *src); 
  7.     void (*byref_destroy)(struct Block_byref *); 
  8.     /* long shared[0]; */ 
  9. }; 

而我们的__block int i = 1024的转码:

  1. struct __Block_byref_i_0 { 
  2.   void *__isa; 
  3. __Block_byref_i_0 *__forwarding; 
  4.  int __flags; 
  5.  int __size; 
  6.  int i; 
  7. };//所以我们知道,当此结构体被类型强转为Block_byref时,前四个成员是一致的,访问flags就相当于访问__flags,而内部实现就是这样使用的 
  8. ... 
  9. __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_i_0 i = {(void*)0,(__Block_byref_i_0 *)&i, 0, sizeof(__Block_byref_i_0), 1024};//i初始化时__flags为0static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->i, (void*)src->i, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);} 

此时,复制时调用的辅助函数:

  1. void _Block_object_assign(void *destAddr, const void *object, const int flags) {//此处flags为8,即BLOCK_FIELD_IS_BYREF 
  2.     ... 
  3.     if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_BYREF) == BLOCK_FIELD_IS_BYREF)  { 
  4.         // copying a __block reference from the stack Block to the heap 
  5.         // flags will indicate if it holds a __weak reference and needs a special isa 
  6.         _Block_byref_assign_copy(destAddr, object, flags); 
  7.     } 
  8.     ... 
  9.  
  10. static void _Block_byref_assign_copy(void *dest, const void *arg, const int flags) {//此处flags为8,即BLOCK_FIELD_IS_BYREF 
  11.     struct Block_byref **destp = (struct Block_byref **)dest; 
  12.     struct Block_byref *src = (struct Block_byref *)arg; 
  13.     ... 
  14.     else if ((src->forwarding->flags & BLOCK_REFCOUNT_MASK) == 0) {//当初次拷贝i时,flags为0,进入此分支会进行复制操作并改变flags值,置入BLOCK_NEEDS_FREE和初始的引用计数 
  15.        ... 
  16.     } 
  17.     // already copied to heap 
  18.     else if ((src->forwarding->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) == BLOCK_NEEDS_FREE) {//当再次拷贝i时,则仅仅增加其引用计数 
  19.         latching_incr_int(&src->forwarding->flags); 
  20.     } 
  21.     // assign byref data block pointer into new Block 
  22.     _Block_assign(src->forwarding, (void **)destp);//这句仅仅是直接赋值,其函数实现只有一行赋值语句,查阅runtime.c可知 

所以,我们知道,当我们多次copy一个block时,其引用的__block变量只会被拷贝一次。

2.objc变量的复制 

当objc变量没有__block修饰时:

  1. static void __OBJ1__of2_block_copy_0(struct __OBJ1__of2_block_impl_0*dst, struct __OBJ1__of2_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->self, (void*)src->self, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}void _Block_object_assign(void *destAddr, const void *object, const int flags) { 
  2.     ... 
  3.     else if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_OBJECT) == BLOCK_FIELD_IS_OBJECT) { 
  4.         //printf("retaining object at %p\n", object); 
  5.         _Block_retain_object(object);//当我们没有开启arc时,这个函数会retian此object 
  6.         //printf("done retaining object at %p\n", object); 
  7.         _Block_assign((void *)object, destAddr); 
  8.     } 
  9.     .... 

当objc变量有__block修饰时:

  1. struct __Block_byref_bSelf_0 { 
  2.   void *__isa; 
  3. __Block_byref_bSelf_0 *__forwarding; 
  4.  int __flags; 
  5.  int __size; 
  6.  void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*); 
  7.  void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*); 
  8.  OBJ1 *bSelf; 
  9. }; 
  10. static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) { 
  11.  _Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131);//131即为BLOCK_FIELD_IS_OBJECT|BLOCK_BYREF_CALLER 
  12. static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void *src) { 
  13.  _Block_object_dispose(*(void * *) ((char*)src + 40), 131); 
  14.   
  15. ... //33554432即为BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE 
  16.     __block __Block_byref_bSelf_0 bSelf = {(void*)0,(__Block_byref_bSelf_0 *)&bSelf, 33554432, sizeof(__Block_byref_bSelf_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, self}; 

BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE告诉内部实现,这个变量结构体具有自己的copy/dispose辅助函数,而此时我们的内部实现不会进行默认的复制操作:

  1. void _Block_object_assign(void *destAddr, const void *object, const int flags) { 
  2.     //printf("_Block_object_assign(*%p, %p, %x)\n", destAddr, object, flags); 
  3.     if ((flags & BLOCK_BYREF_CALLER) == BLOCK_BYREF_CALLER) { 
  4.         if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_WEAK) == BLOCK_FIELD_IS_WEAK) { 
  5.             _Block_assign_weak(object, destAddr); 
  6.         } 
  7.         else { 
  8.             // do *not* retain or *copy* __block variables whatever they are 
  9.             _Block_assign((void *)object, destAddr); 
  10.         } 
  11.     } 

当我们没有开启arc,且flags中具有BLOCK_BYREF_CALLER时,会进入_Block_assign函数,而此函数仅仅是赋值

所以,如果要避免objc实例中的block引起的循环引用,我们需要让block间接使用self:

__block bSelf = self;

其他

对于dipose辅助函数,其行为与copy是类似的,我们不再重复同样的东西,如果大家要了解,自行查阅runtime.c和Block_private.h即可。

我们已经理解了非arc非gc情况下的block的内存管理内部实现,对arc和gc的情况,其行为也是类似的,只是一些函数的指针指向的真正函数会改变,比如_Block_use_GC函数,会将一些函数指向其他的实现,使其适用于gc开启的情况。

小结

block实际上是一些执行语句和语句需要的上下文的组合,而runtime给予的内部实现决定了它不会浪费一比特的内存。

我们知道cocoa中的容器类class有mutable和immutable之分,实际上我们可以将block看做一个immutable的容器,其盛放的是执行的代码和执行此代码需要的变量,而一个immutable变量的无法改变的特质,也决定了block在复制时,的确没有必要不断分配新的内存。故而其复制的行为会是增加引用计数。





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