Blocks篇：3.Blocks使用捕獲到的變量

所謂Blocks捕獲變量，即在Block函數(shù)體內(nèi)使用外部聲明的變量。

1. 捕獲局部變量（自動變量）和靜態(tài)局部變量

// main.m
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        int uselessVal = 1;
        // 局部變量
        int val = 3;
        // 靜態(tài)局部變量
        static int staticVal = 4;
        
        void (^myBlock)(void) = ^{
            // 捕獲val和staticVal使用
            printf("val = %d\n", val);
            printf("staticVal = %d\n", staticVal);
        };
        myBlock();
    }
    return 0;
}

轉(zhuǎn)換后的C++代碼部分如下：

// main.cpp

/** Block的完整結(jié)構(gòu)體聲明 */
struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    int val; // 內(nèi)部捕獲的局部變量
    int *staticVal; // 內(nèi)部捕獲的靜態(tài)局部變量
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _val, int *_staticVal, int flags=0) : val(_val), staticVal(_staticVal) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; // 這里只按照MRC編譯確定，ARC則不同
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
    }
};

/** Block中函數(shù)體轉(zhuǎn)換生成的C函數(shù) */
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    // 獲取Block結(jié)構(gòu)體實例中捕獲的變量
    int val = __cself->val; // bound by copy
    int *staticVal = __cself->staticVal; // bound by copy
    printf("val = %d\n", val);
    printf("staticVal = %d\n", (*staticVal));
}


// main函數(shù)
int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
        int uselessVal = 1;
        int val = 3;
        static int staticVal = 4;

        void (*myBlock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, val, &staticVal)); // 初始化時賦值，將要捕獲的變量傳遞進去
        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myBlock)->FuncPtr)((__block_impl *)myBlock);
    }
    return 0;
}

以上可以看出：

1. 只有Block內(nèi)部使用的變量才會被捕獲；
2. 普通的局部變量是通過值傳遞方式進行捕獲，靜態(tài)局部變量是通過指針傳遞方式進行的；
   • 原因：
     1. 由于C函數(shù)的聲明和實現(xiàn)是在原局部變量的生命周期之外（這里是main函數(shù)外部），使用時原變量早已被釋放，故需要直接將值保存到Block結(jié)構(gòu)體實例中；
     2. 對于靜態(tài)局部變量，由于靜態(tài)變量是存儲在專門的數(shù)據(jù)區(qū)（也就可以理解為全局），在C函數(shù)中也可以直接訪問，故只需將其指針保存在Block結(jié)構(gòu)體實例中即可。
3. C函數(shù)內(nèi)部使用時，通過傳遞進去的Block指針取出被捕獲的變量值。
4. 補充：在ARC環(huán)境下，對于Block的類型（isa），
   • 捕獲普通局部變量后，在運行時，系統(tǒng)會將Block拷貝到堆上，變?yōu)開NSConcreteMallocBlock
   • 捕獲靜態(tài)局部變量，雖然使用，實際也只是記錄該變量的指針，Block為_NSConcreteGlobalBlock
   • 沒有捕獲任何變量的Block為_NSConcreteGlobalBlock類型

2. 捕獲全局變量和全局靜態(tài)變量

// main.m

int globalVal = 3;
static int globalStaticVal = 4;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        void (^myBlock)(void) = ^{
            printf("globalVal = %d\n", globalVal);
            printf("globalStaticVal = %d\n", globalStaticVal);
        };
        myBlock();
    }
    return 0;
}

轉(zhuǎn)換后的C++部分代碼為：

// main.cpp

int globalVal = 3;
static int globalStaticVal = 4;

/** Block完整結(jié)構(gòu)體聲明 */
struct __main_block_impl_0 {
    // 沒有保存全局變量
    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;
  }
};

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    // 直接使用
    printf("globalVal = %d\n", globalVal);
    printf("globalStaticVal = %d\n", globalStaticVal);
}

可以看到，

1. 對于全局變量（包含靜態(tài)全局變量），由于在Block的C函數(shù)中可以直接訪問，故無需在Block結(jié)構(gòu)中對其進行額外的保存工作。
2. 在ARC環(huán)境下，Block的類型（isa）為_NSConcreteGlobalBlock