背景

block這個(gè)概念從我一開始寫OC的時(shí)候就接觸了，也是在概念、用法等方面有一些含糊的地方，今天又一次碰到了之前寫的代碼，所以特此來總結(jié)一下。

類型

block是一個(gè)匿名函數(shù)，也是一個(gè)特殊的Objective-C對(duì)象。做為Objective-C對(duì)象的block是設(shè)置在棧上的，屬于_NSConcreteStackBlock類。

內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

假設(shè)我們有一個(gè)main.m的文件
里面的內(nèi)容如下：

#import <Foundation/Foundation.h>
int main () {
    int a = 10;
    void (^block)(void) = ^ {
    };
    return 0;
}

大家可以用如下命令查看我們定義了一個(gè)block在編譯后的文件中是什么樣子，

clang -rewrite-objc main.m

從編譯后的文件中找到main函數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)block的結(jié)構(gòu)定義如下：

void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));

那么__main_block_impl_0這個(gè)函數(shù)就是block的實(shí)現(xiàn)了，我們看看它是如何實(shí)現(xiàn)的:

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

首先可以看到我們的block編譯之后是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)體里還有一個(gè)結(jié)構(gòu)體成員變量，存儲(chǔ)著block的實(shí)現(xiàn):

struct __block_impl {
  void *isa;
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

可以看到有一個(gè)函數(shù)指針void *FuncPtr，它負(fù)責(zé)存儲(chǔ)著block的實(shí)現(xiàn)。

屬性修飾符

block做為屬性時(shí)，一般使用copy來修飾，將其復(fù)制到堆上，棧區(qū)的變量是由編譯器負(fù)責(zé)分配和釋放的。變量的作用域結(jié)束時(shí)，棧上的__block變量和block都會(huì)被廢棄，而復(fù)制到堆上的__block變量和block在變量作用域結(jié)束時(shí)不受影響，可以正常的進(jìn)行訪問。

修改變量

大家應(yīng)該都知道使用 __block修飾符修飾block的外部變量后，就可以在block內(nèi)部修改外部變量, 是因?yàn)楦淖兞俗兞康淖饔糜?。那么具體是什么樣子的呢。我們?cè)倏聪戮唧w是怎么實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，我們將上邊的代碼修改成如下所示:

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyClass:NSObject
- (void)fun;
@end

@implementation MyClass
- (void) fun {
    __block int a = 10;
    void (^block)(void) = ^ {
        a = 11;
    };
    block();
}

@end

int main () {
    MyClass  *objectName = [[MyClass alloc]init] ;
    [objectName fun];
    return 0;
}

此時(shí)大家可以在編譯后的文件中看到fun函數(shù)被編譯成如下形式：

static void __MyClass__fun_block_func_0(struct __MyClass__fun_block_impl_0 *__cself) {
  __Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref

        (a->__forwarding->a) = 11;
}

我們首先看看傳入的這個(gè)參數(shù)是什么：

struct __MyClass__fun_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __MyClass__fun_block_desc_0* Desc;
  MyClass *self;
  __Block_byref_a_0 *a; // by ref
  __MyClass__fun_block_impl_0(void *fp, struct __MyClass__fun_block_desc_0 *desc, MyClass *_self, __Block_byref_a_0 *_a, int flags=0) : self(_self), a(_a->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

可以看到參數(shù)里會(huì)持有當(dāng)前實(shí)例：

 MyClass *self;

我們的變量a 則變成了 __Block_byref_a_0 *a; 也就是一個(gè)引用類型，這個(gè)類型的定義是：

struct __Block_byref_a_0 {
  void *__isa;
  __Block_byref_a_0 *__forwarding;
   int __flags;
   int __size;
   int a;
};

此時(shí)我們就可以理解了，fun在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)傳入一個(gè)fun函數(shù)的實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)體。結(jié)構(gòu)體里有一個(gè)成員變量__Block_byref_a_0 a 包含了對(duì)變量a的引用。當(dāng)我們?cè)赽lock里改變變量的值的時(shí)候。實(shí)際上是通過這個(gè)a（指的是__Block_byref_a_0類型的這個(gè)a）找到對(duì)外部變量a（__block int a ）的引用 然后修改外部變量的值：

(a->__forwarding->a) = 11;

block內(nèi)的指針

大家都知道在block內(nèi)部使用外部指針的時(shí)候（尤其是self）要使用弱飲用的指針。否則就會(huì)導(dǎo)致循環(huán)引用。還有一個(gè)注意的事情是：在block內(nèi)部如果調(diào)用了延時(shí)函數(shù)還使用弱指針會(huì)取不到該指針，因?yàn)橐呀?jīng)被銷毀了，需要在block內(nèi)部再將弱指針重新強(qiáng)引用一下。并不是因?yàn)閣eak的指針必須轉(zhuǎn)換成原來的指針。

總計(jì)

block的基本實(shí)現(xiàn)就是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，__block修飾符的作用是將變量生成一個(gè)帶引用的新的類型，然后在block內(nèi)部通過這個(gè)新的類型來操作外部變量，同時(shí)block內(nèi)部使用指針類型的變量的時(shí)候弱引用的指針一定要在強(qiáng)引用一次。