寫在前面
在上一篇文章【iOS重學】Block底層原理（一）中我們主要講了Block的基本使用、底層原理、對變量的捕獲機制以及Block的幾種類型，本文是第二篇，主要內(nèi)容包含：
-
__block修飾符的基本使用 -
__block修飾的變量在Block內(nèi)部的底層結(jié)構(gòu) -
__block的內(nèi)存管理 - 循環(huán)引用
__Block的基本使用
如果想在Block內(nèi)部修改auto變量的值，我們一般是無法直接修改的，會報如下錯誤：
__block修飾符就是用來解決Block內(nèi)部無法修改auto變量值的問題。
__block不能用來修飾全局變量、static變量。
__block修飾的變量底層結(jié)構(gòu)探究
__block int age = 10;
void(^Block)(void) = ^{
NSLog(@"age is %d",age);
};
Block();
如上，使用__block修飾的變量在Block內(nèi)部之后的底層結(jié)構(gòu)是什么樣的呢？跟之前對比有什么不一樣。
不使用__block修飾符，Block底層結(jié)構(gòu)如下：
使用
__block修飾符，Block底層結(jié)構(gòu)如下：
我們發(fā)現(xiàn)底層結(jié)構(gòu)確實發(fā)生了變化：被
__block修飾的變量會被包裝成一個__Block_byref_age_0的對象，這個對象的結(jié)構(gòu)里面有個int age，具體如下：
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
__Block_byref_age_0 *__forwarding; // 是指向自己的一個指針
int __flags;
int __size;
int age;
};
問題：
NSMutableArray *tempArr = [NSMutableArray array]; void(^Block)(void) = ^(){ [tempArr addObject:@"1"]; }; Block();以上代碼結(jié)果是否會報錯？
不會，[tempArr addObject:@"1"]只是在使用tempArr指針并沒有修改tempArr。
__block int age = 10;
NSLog(@"1---%p",&age);
void(^Block)(void) = ^{
NSLog(@"age is %d",age);
NSLog(@"2---%p",&age);
};
Block();
NSLog(@"3---%p",&age);
我們打印age的地址看一下:
2022-12-08 14:34:52.006645+0800 BlockDemo[8781:6613854] 1---0x7ff7bfeff2d8
2022-12-08 14:34:52.007272+0800 BlockDemo[8781:6613854] age is 10
2022-12-08 14:34:52.007357+0800 BlockDemo[8781:6613854] 2---0x100b478a8
2022-12-08 14:34:52.007395+0800 BlockDemo[8781:6613854] 3---0x100b478a8
從打印結(jié)果我們看到1和2、3的age的地址值不一樣，我們可以根據(jù)上面的底層結(jié)構(gòu)探索來解釋一下為什么？
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa;
struct __Block_byref_age_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int age;
};
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
};
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
struct __Block_byref_age_0 *age;
};
__block int age = 10;
NSLog(@"1---%p",&age);
void(^Block)(void) = ^{
NSLog(@"age is %d",age);
NSLog(@"2---%p",&age);
};
struct __main_block_impl_0 *implBlock = (__bridge struct __main_block_impl_0 *)Block;
我們把Block轉(zhuǎn)為__main_block_impl_0的結(jié)構(gòu)體來分析一下：
Block內(nèi)部的
__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體地址值是：0x100e1c7e0，而我們打印age的地址值是：0x100e1c7f8，兩個不一樣，說明打印的age的地址值不是__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體age的值，接著往下分析：
// 地址值：0x100e1c7e0
struct __Block_byref_age_0 {
void *__isa; // 8byte __isa地址值：0x100e1c7e0
struct __Block_byref_age_0 *__forwarding; // 8byte __forwarding地址值：0x100e1c7e8
int __flags;// 4byte __flags地址值：0x100e1c7d2
int __size; // 4byte __size地址值：0x100e1c7d6
int age;// 4byte age地址值：0x100e1c7d8
};
通過上面的分析我們看到：我們打印的age的地址值其實是__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體中age的地址值。
__block的內(nèi)存管理
在上面我們分析的是基本數(shù)據(jù)類型用__block來修飾，我們接下來看一下更復(fù)雜的情況：__block用來修飾對象類型。
__block NSObject *object = [[NSObject alloc] init];
void(^Block)(void) = ^{
NSLog(@"object is %@",object);
};
Block();
底層結(jié)構(gòu)如下：
這里有兩點值得我們注意一下：
1的位置多了兩個函數(shù)
copy和dispose，這點我們在上一篇文章講到過因為Block捕獲的變量是對象類型，所以會有這兩個函數(shù)，這里我們就不贅述了，除此之外我們發(fā)現(xiàn)__Block_byref_object_0這個結(jié)構(gòu)體里面也多了兩個函數(shù)：__Block_byref_id_object_copy和__Block_byref_id_object_dispose，里面具體實現(xiàn)如下：
static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) {
_Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131);
}
static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void *src) {
_Block_object_dispose(*(void * *) ((char*)src + 40), 131);
}
內(nèi)部也是調(diào)用的_Block_object_assign和_Block_object_dispose，和我們之前講的是一樣的。
并且我們看到__Block_byref_object_0結(jié)構(gòu)體里面會對object這個對象有一個強引用。
下面我們來總結(jié)一下：
1、當Block在棧上時，并不會對__block修飾的變量產(chǎn)生強引用。
2、當Block被copy到堆上時，會調(diào)用Block內(nèi)部的copy函數(shù)，copy函數(shù)內(nèi)部會調(diào)用__Block_object_assign函數(shù)，__Block_object_assign函數(shù)會對__block修飾的變量形成強引用。
3、當Block從堆中移除時，會調(diào)用Block內(nèi)部的
dispose函數(shù)，dispose函數(shù)內(nèi)部會調(diào)用__Block_object_dispose函數(shù)，__Block_object_dispose會對__block修飾的變量進行一次release操作。
Block的循環(huán)引用
// Person 類
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic, copy) void(^PersonBlock)(void);
@end
@implementation Person
- (void)dealloc {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
// main函數(shù)
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",person.age);
};
person.PersonBlock();
}
NSLog(@"--------");
return 0;
}
打印結(jié)果：
2022-12-08 16:07:45.878556+0800 BlockDemo[9541:6681377] person's age is 10
2022-12-08 16:07:45.879146+0800 BlockDemo[9541:6681377] --------
發(fā)現(xiàn)person對象并沒有被釋放還存在內(nèi)存里面，這就是我們常說的循環(huán)引用（內(nèi)存泄漏）。
下圖表示了上面對象之間的持有關(guān)系：
如何解決循環(huán)引用？
其實就是把2和3其中一個變成弱引用即可，那么到底2和3誰變成弱引用更合適呢，3是
Person對象有一個PersonBlock這個屬性，我們希望當這個Person對象還在的時候隨時能訪問到PersonBlock，所以3應(yīng)該是個強引用，我們把2換成弱引用即可。
- 使用
__weak，__unsafe_unretain - 使用
_block，但是必須調(diào)用block
// 方式一
Person *person = [[Person alloc] init];
__weak typeof(person) weakPerson = person;
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",weakPerson.age);
};
person.PersonBlock();
// 方式二
Person *person = [[Person alloc] init];
__unsafe_unretained typeof(person) weakPerson = person;
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",weakPerson.age);
};
person.PersonBlock();
// 方式三
__block Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",person.age);
person = nil;
};
person.PersonBlock();
我們來分析一下__block修飾的變量的內(nèi)存問題：
__block Person *person = [[Person alloc] init];
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",person.age);
};
person.PersonBlock();
用一張圖來表示他們之間的引用關(guān)系：
如何解決循環(huán)引用？
Person *person = [[Person alloc] init];
__block __weak typeof(person) weakPerson = person;
person.age = 10;
person.PersonBlock = ^{
NSLog(@"person's age is %d",weakPerson.age);
};
person.PersonBlock();
底層結(jié)構(gòu)如下：
這樣我們就可以解決Block帶來的一些循環(huán)引用的問題啦。
寫在最后
關(guān)于Block的底層原理在這里就全部結(jié)束了，如有錯誤請多多指教。
