让我们来深入浅出block吧
phpv5751
9年前
<p>开始之前，我想先提几个问题，看看大家是否对此有疑惑。唐巧已经写过一篇对block很有研究的 <a href="http://www.open-open.com/lib/view/open1460869392348.html">文章</a> ，大家可以去看看（本文会部分引用巧哥文中出现的图和代码）。在巧哥的基础上，我补充一些block相关的知识点和代码，并且概括并修正一些观点。</p> <p>1.block是什么？block是对象吗？</p> <p>2.block分为哪几种？__blcok关键字的作用？</p> <p>3.block在ARC和MRC下的区别？</p> <p>4.block的生命周期？</p> <p>5.block对于以参数形式传进来的对象，会不会强引用？？</p> <p>block是什么？block是对象吗？</p> <p>先介绍一下什么是闭包。在 wikipedia 上，闭包的定义) 是:</p> <p>In programming languages, a closure is a function or reference to a function together with a referencing environment—a table storing a reference to each of the non-local variables (also called free variables or upvalues) of that function.</p> <p>翻译过来，闭包是一个函数（或指向函数的指针），再加上该函数执行的外部的上下文变量（有时候也称作自由变量）。</p> <p>block 实际上就是 Objective-C 语言对于闭包的实现。</p> <p>block是不是对象？答案显而易见：是的。</p> <p>下图是block的数据结构定义，显而易见，在Block_layout里，我们看到了isa指针，这里我们不具体对isa指针展开，也不对block具体数据结构展开，想了解详细可以看唐巧的文章。</p> <p>回到上文，为什么说block是对象呢，原因就在于isa指针。那么这个isa指针是何物呢？</p> <p><strong>所有对象的都有isa 指针，用于实现对象相关的功能。</strong></p> <p>看到这，你应该明白，block其实就是objc对于闭包的对象实现。</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/f9d144373a10e291f4f1b44b0513f8d9.jpg"></p> <p> </p> <p>block的数据结构</p> <p>block分为哪几种？__blcok关键字的作用？</p> <p>分为三种，即NSConcreteGlobalBlock、NSConcreteStackBlock、NSConcreteMallocBlock。</p> <p><strong>详细剖析这三种block，首先是NSConcreteGlobalBlock：</strong></p> <p>简单地讲，如果一个block钟没有引用外部变量并且没有被其他对象持有，就是NSConcreteGlobalBlock。</p> <p>如下图所示：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/62de830d65c672d05aae66add9c98686.png"></p> <p>NSConcreteGlobalBlock</p> <p>需要注意的是，NSConcreteGlobalBlock是全局的block，在编译期间就已经决定了，如同宏一样。</p> <p><strong>什么是NSConcreteStackBlock呢：</strong></p> <p>可以这么理解，NSConcreteStackBlock就是引用了外部变量的block，上代码：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/dd14fd8056d71aeecfe290126192e53d.png"></p> <p>NSConcreteStackBlock</p> <p>OK，我们已经知道了NSConcreteStackBlock，那么它和NSConcreteGlobalBlock有什么区别呢？难道仅仅是引用了外部变量与否的区别吗？答案是否定的。</p> <p>其实NSConcreteStackBlock内部会有一个结构体__main_block_impl_0，这个结构体会保存外部变量，使其体积变大。而这就导致了NSConcreteStackBlock并不像宏一样，而是一个动态的对象。而它由于没有被持有，所以在它的内部，它也不会持有其外部引用的对象。</p> <p>证据如下：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/93f20ef9139fddfecc2abac0d7db3387.png"></p> <p> </p> <p>NSConcreteStackBlock不会持有外部对象</p> <p>从打印的日志可以看出，引用计数始终没变。</p> <p><strong>NSConcreteMallocBlock:</strong></p> <p>看似最为神秘的NSConcreteMallocBlock其实就是一个block被copy时，将生成NSConcreteMallocBlock（block没有retain）。怎么样，是不是很简单0 0</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/61a8275603a09dc3d209bf829ee3e39f.png"></p> <p>NSConcreteMallocBlock</p> <p><strong>需要注意的是，NSConcreteMallocBlock会持有外部对象！</strong></p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c8d44edd8461822fd321af59134be86e.png"></p> <p>NSConcreteMallocBlock会持有外部对象</p> <p>看到了吧，只要这个NSConcreteMallocBlock存在，内部对象的引用计数就会+1。</p> <p><strong>下面来说说__block这个关键字：</strong></p> <p>先上一个例子，你们很快就会明白了</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/a61ec61275641196bb3b142477ca1030.png"></p> <p>__block example1</p> <p>没错，前文说过，block引用外部是以捕获的形式来捕捉的，而没有声明__block，则会将外部变量copy进block，若用了__block，则是复制其引用地址来实现访问。这就是为什么声明了__block，在block内部改变就会对外有影响的原因了。</p> <p>注意！！这里需要知道的是，在MRC环境下，如果没有用__block，会对外部对象采用copy的操作，而用了__block则不会用copy的操作。</p> <p>上代码：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/2a40cc0b561a8e02e9210d6ab022ad53.png"></p> <p>__block example2</p> <p>哈哈哈，怎么样，所以从更底层的角度来说， <strong>在MRC环境下，__block根本不会对指针所指向的对象执行copy操作，而只是把指针进行的复制。而这一点往往是很多新手&老手所不知道的！</strong></p> <p>而在ARC环境下，对于声明为__block的外部对象，在block内部会进行retain，以至于在block环境内能安全的引用外部对象，所以要谨防循环引用的问题！</p> <p><strong>block在ARC和MRC下的区别？</strong></p> <p>首先要指正下巧哥博客的观点：</p> <p>在 ARC 开启的情况下，将只会有 NSConcreteGlobalBlock 和 NSConcreteMallocBlock 类型的 block。</p> <p>在上面介绍NSConcreteStackBlock的时候，是在ARC环境下跑的，而打印出来的日志明确的显示出，当时的block类型为NSConcreteStackBlock。</p> <p>而实际上，为什么大家普遍会认为ARC下不存在NSConcreteStackBlock呢？</p> <p>这是因为本身我们常常将block赋值给变量，而ARC下默认的赋值操作是strong的，到了block身上自然就成了copy，所以常常打印出来的block就是NSConcreteMallocBlock了。</p> <p>so，在ARC下，大部分的应用场景下，几乎可以说是全部都为NSConcreteMallocBlock或者是NSConcreteGlobalBlock。那么问题来了，我们知道NSConcreteMallocBlock是会持有外部变量的，而此时如果它所持有的外部变量正好又持有它，就会产生循环引用的问题。</p> <p>让我们来聊聊block的生命周期！</p> <p>block的生命周期？</p> <p>谈到block生命周期，其实这是一个非常严肃的话题，虽然block简单易用，老少皆宜，但是一旦使用不慎容易造成“强撸灰飞烟灭”的后果（ <strong>内存泄露</strong> ）。</p> <p>ps：接下来的例子都用ARC来展示了</p> <p>首先展示：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/e63e28bf79c1824559f1440dc5e329d6.png"></p> <p>循环引用</p> <p>不用看了，这个object永远也不会被释放，这是一个很典型的循环引用情形。object持有了block（读者可以想象此处为何为NSConcreteMallocBlock，提示：在ARC环境下），而block又持有了object，于是造成死锁，object再也不会被释放了。此时机智的编译器给了你warning，但是在很多复杂的情况下，编译器并不能识别出循环引用的场景。而此时你就需要注意了！</p> <p>那么，我是如何来处理block的生命周期相关问题的呢，首先前文提到，block是一个对象，既然是一个对象，它必然有着和对象一样的生命周期即如果没有被引用就会被释放。</p> <p>所以block的生命周期归结起来很简单，只要看持有block的对象是不是也被block持有，如果没有持有，就不用担心循环引用问题了。</p> <p>但是像上面的情况，如果产生相互持有的情况该肿么办！</p> <p>你可以用__weak(ARC)或__block(MRC)来解决:</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/c87dcfeb8e2b2ea1eabeec726202cc9d.png"></p> <p>weak解决循环引用</p> <p>看，现在就可以愉快的释放了。</p> <p>block对于以参数形式传进来的对象，会不会强引用？</p> <p>唉，不知不觉已经快半夜2点了，对于这部分的话，其实也是闲着蛋疼在想这个问题。</p> <p>其实block与函数和方法一样，对于传进来的参数，并不会持有</p> <p>证据如下：</p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/ab175d700c55f5cef65a361849f194f9.png"></p> <p>block不会持有参数对象</p> <h2>总结：</h2> <p>到这里，对于block的介绍结束了。实际运用中其实不用太关心这些原理的，只需要正确掌握好block的生命周期就可以灵活地运用block了。但是对于一个资深开发者来说，block的深层次掌握还是必须的！</p> <p>好的，下次再见！</p> <p>欢迎大家关注我的微博，我会经常在上面分享一些大家感兴趣的东西。</p> <p>来自： <a href="/misc/goto?guid=4959671135779053233" rel="nofollow">http://www.jianshu.com/p/e03292674e60</a></p>