iOS block 的底层实现

 其实swift 的闭包跟 OC的block 是同样同样的，学会了block，你swift里边的闭包就会无师自通。

 

参考：http://www.jianshu.com/p/e23078c11518

         http://www.360doc.com/content/15/0901/11/10504424_496203197.shtml

先来简单介绍一下Block
Block是什么？苹果推荐的类型，效率高，在运行中保存代码。用来封装和保存代码，有点像函数，Block能够在任什么时候候执行。

Block和函数的类似性：（1）能够保存代码（2）有返回值（3）有形参（4）调用方式同样。

Block 底层实现

定义一个简单的block

咱们再给a赋值为20，此时打印出来a 的值仍是10

但当咱们在第一次给a 赋值时，前面加上__block 的时候，则打印出来20。

那么为何加上__block 后 就打印出20了呢，这个原理是什么呢？

其实能够用两个词来归纳：传值 和传址。 可能这样说你们以为有点扯，接下来 用C++ 代码进行编译。
打开终端作以下操做 在当前文件夹下会获得一个.cpp 文件。

此时打开当前的.cpp 文件(会有差很少10万行代码)，前面咱们都忽略，只须要滚动到最后，此时你会发现block跟OC中的变化。

接下来咱们一个个来看这个block，先来看等号左边的。

void(*block)()

这是一个没有参数没有返回值的函数指针，既然是一个函数指针，那它就是一个变量，变量里面只能保存函数地址，而后它又在等号的左边是否是意味着右边返回的是一个函数地址(本身推断)。

再看等号右边：

((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a));

• 参数(自我推断)：

  • ((void (*)()) 强转(本身理解其实没有实际含义，不影响本身自己的类型)
  • & 取址 后面都是函数的调用，若是不是也不会获得一个函数指针的。

  • __main_block_impl_0 这是一个函数名，这个函数有三个参数， com+F 搜索一下，又会发现这是一个结构体，结构体以下：

    struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl; struct __main_block_desc_0* Desc; int a;

    可能你会疑惑，刚刚说这是一个函数，而如今是一个结构体。其实在 c++ 里面结构体至关于OC的类，c++ 里面结构体拥有本身的属性以及构造方法和方法。那么为何取一个结构体的地址呢？ 其实它取得是下面这段代码的地址：

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

    那么在上面个方法实现里，又有四个参数。而在刚刚调用的时候只有三个参数，多了一个参数 flags＝ 0，这个参数其实就至关于Swift中指定了一个默认值，不传也有值，能够忽略。那么后面继续：

  • a(_a) : 在 c++ 里面 指定_a(形参) 未来赋值给a 这个实参，也就是这个__main_block_impl_0 结构体中的 int a;在这里 int a = 10;

  • impl.FuncPtr = fp; 将fp赋值给了 impl 结构体的 FuncPtr 参数, 在这个参数里面存放的是下面这段代码的地址：

    static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { int a = __cself->a; // 这里 int a = 10; printf("%d\\\\\\\\n",a); // 打印出a }

  • __main_block_desc_0_DATA com＋ F 搜索 定义的就是与大小相关的信息，代码以下：

    static struct __main_block_desc_0 { size_t reserved; size_t Block_size; } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

  • a 直接放a 其实就至关于把a 当前的值拿过来，若是是&a, 就是a的地址。请看下图：

接下来，又从新给 a赋值为 20，可是Block 最终要找到 FuncPtr 里面存放的是值来执行， 在这里才会最终执行打印a 的值的代码，可是这段代码里 a 是 10 了。因此最终打印的仍是10。

最后能够归纳为block 底层实现 分两种：刚刚上面的就是第一种（不加__block), 会建立一个结构体，实现构造方法，来接收三个参数。

接下来看加上__block 的实现。
修改咱们的代码:

再次在终端里面进行编译，你会发现生成的结构体会变化。

等号左边会封装一个__Block_byref_a_0 结构体类型的变量a，下面是结构体的声明：

truct __Block_byref_a_0 {
    void *__isa; //isa 类型的指针 本身的类型 __Block_byref_a_0 *__forwarding; //与本身结构体同名，是一个本身类型的结构体的指针，存放的是本身的地址 int __flags; // 标记 int __size; // 类型的大小 int a; // a 属性 保存变量的值 };

等号右边：

{(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0), 10};

• 参数：
  • (void*)0 : 一个指针直接存到isa里面
  • (__Block_byref_a_0 *)&a: 强转 存放的是本身的地址
  • 0 : 会传给 flags
  • sizeof(__Block_byref_a_0), 10: 类型的大小
  • 10: a 的值， 仅仅是建立。

这里仅仅是建立，由于使用了__block 因此建立了一个block 类型的结构体，接下来会才是调用block，你会发现其他参数和第一种实现都同样，惟一不一样的是再去取值的时候，拿到的是结构体的地址，只要把地址传递过去，就有了最高的操做权限，到时候再去取值就能够取到内存中最新的值。

接下来(a.__forwarding->a) = 20; 这句代码是拿到结构体里面的地址去修改a的值为20。

后面再去打印，打印的就是内存地址中最新的值，因此就是20

 

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1、关于block的循环引用：

block属性，通常用copy修饰；

1.1.若是没有对block进行copy操做，block就存储于栈空间

1.2.若是对block进行copy操做，block就存储于堆空间---强引用

1.3.若是block存储于栈空间，不会对block内部所用到的对象产生强引用

1.4.若是block存储于堆空间，就会对block内部所用到的对象产生强引用

注意1：因为使用了copy修饰，若是block中调用了block属性的对象，就会形成循环引用

  为了不循环引用，须要对对象进行若引用修饰：

1 ICKPerson *p = [[ICKPerson alloc] init]; 2 // 一、修饰方法1 3 // __unsafe_unretained typeof(p) weakP = p; 4 // 二、修饰方法2 5 __block typeof(p) weakP = p; 6 p.testBlock = ^{ 7  [weakP run]; 8 };

 

2、关于block中变量的值：

2.1  若是变量没有经过__block修饰，那么block中的变量本质是值捕获，在建立block的同时，是将变量的值传入到block中,不管何时调用，变量的值就是最初传进去的值

1  int age = 10; 2 void (^block)() = ^{ // 值捕获 3 NSLog(@"age=%d", age);// 打印是10； 4  }; 5 age = 20; 6 block();

 

2.2  若是变量经过__block修饰，那么block中的变量实际传递的是变量的地址，在建立block的同时，是将变量的地址传入到block中,在调用block的时候，其变量的值是当时变量的值（经过地址（指针）获取到）。

1 __block int age = 1； 2 void (^block)() = ^{ // 值捕获 3 NSLog(@"age=%d", age);// 打印是20； 4  }; 5 age = 20; 6 block();

3、关于block的内部实现：

        建立block的时候，内部是建立了对应的函数；

        在调用block的时候，是调用了以前封装的函数。

 

4、关于block的应用：

 4.1.如何定义block

 1  一、// inline  2 // blockName：block变量名  3 // 返回值类型（^变量名）（返回值类型）  4 <#returnType#>(^blockName)(<#parameterTypes#>) = ^(<#parameters#>) {  5 <#statements#>  6  };  7 void(^block)() = ^(){  8 NSLog(@"block");  9  }; 10 二、// name：Block类型别名 11 typedef void(^MyBlock)() 12 MyBlock myBlock = ^(){ 13 };

   4.2、调用block

1  block(); 2 myBlock();

 

  4.3、实战练习：

    // 4.通信录Block使用:

    // 点击保存，通知联系人刷新表格，用代理

    // block：小弟 代理：打电话

    // block:先把刷新表格的代码保存起来

    // 等用户点击了保存按钮的时候，调用Block

4.3.1、在头文件中（向其余文件中传递数据的文件）定义一个block：是否带参数，根据需求肯定

1 @class ICKAddViewController,ICKContact; 2 typedef void(^ICKAddViewControllerBlock)(ICKContact *contact); 3 @interface ICKAddViewController : UIViewController 4 @property (nonatomic, strong) ICKAddViewControllerBlock contactBlock; 5 @end

4.3.2、在获取数据后，跳转页面以前，调用block，将数据传递过去

1 - (IBAction)addcontact { 2 ICKContact *contact = [ICKContact contactWithName:self.nameFiled.text andPhone:self.phoneFiled.text]; 3 // 调用block 4 if (self.contactBlock) { 5  self.contactBlock(contact); 6  } 7  [self.navigationController popViewControllerAnimated:YES]; 8 }

4.3.3、在获取（保存、利用）数据的文件中（拿到获取数据的对象的时候）调用其block属性，保存block代码段（实现特定功能的代码）

 1 // 跳转控制器时数据传递  2 - (void)prepareForSegue:(UIStoryboardSegue *)segue sender:(id)sender{  3 ICKAddViewController *addVc = segue.destinationViewController;  4 // 声明block  5 addVc.contactBlock = ^(ICKContact *contact){  6  [self.contacts addObject:contact];  7  8 // 存储数据  9 NSString *cache = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES)[0]; 10 NSString *path = [cache stringByAppendingString:@"contacts.data"]; 11  [NSKeyedArchiver archiveRootObject:self.contacts toFile:path]; 12  [self.tableView reloadData]; 13  }; 14 }

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文章末尾说一下block 析构的状况处理。。

 

四、使用方将self或成员变量加入block以前要先将self变为__weak

五、在多线程环境下（block中的weakSelf有可能被析构的状况下），须要先将self转为strong指针，避免在运行到某个关键步骤时self对象被析构。

第4、第五条合起来有个名词叫weak–strong dance，来自于2011 WWDC Session #322 (Objective-C Advancements in Depth）

如下代码来自AFNetworking，堪称使用weak–strong dance的经典。

__weak __typeof(self)weakSelf = self;
AFNetworkReachabilityStatusBlock callback = ^(AFNetworkReachabilityStatus status) { __strong __typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf; strongSelf.networkReachabilityStatus = status; if (strongSelf.networkReachabilityStatusBlock) { strongSelf.networkReachabilityStatusBlock(status); } };

 

 

 

 

文／Liwjing（简书做者） 原文连接：http://www.jianshu.com/p/e23078c11518 著做权归做者全部，转载请联系做者得到受权，并标注“简书做者”。