iOS爱上底层-Block实现与原理

前言

不少人在面试的时候都会被问到Block，那么Block分为哪几种类型呢？ 其实Block共有6种类型，其中三种经常使用级别，分别是：_NSConcreteGlobalBlock _NSConcreteStackBlock _NSConcreteMallocBlock，三种系统级别 ，分别是_NSConcreteAutoBlock _NSConcreteFinalizingBlock _NSConcreteWeakBlockVariable，本次只介绍3种经常使用类型。

Block常见的三种类型

• 全局Block(__NSGlobalBlock__)

• 堆Block(__NSMallocBlock__)

• 栈Block(__NSStackBlock__)

解决Block循环引用的几种方式

//循环引用
    self.name = @"1234";
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",self.name);
    };
    self.block();
复制代码

不少人都知道Block会引发循环引用，如同上面这段代码，当self持有block,block持有self，就产生了循环引用。接下来就介绍3种解决循环引用的方式
一、__block:咱们只须要在self.name的下面建立一个中介者vc(__block ViewController *vc = self)，而后将block里面的self.name替换成vc.name，用完以后将vc置为nil便可。(俗称中介者模式)

二、传参：咱们只须要将当前的self当作参数传入到block里面，block内部会建立一个临时变量vc，此时咱们就打破了互相持有，就会解决循环引用的问题了

三、weak and strong:这种方式也是最多人用的，既建立weak，可是有一个问题，若是添加一个延迟执行，weakSelf就会提早释放，致使访问不到外界变量，因此咱们又须要在blcok里面strong一下

Block的本质是什么？

把左边OC(左边)的代码编译成C++(右边)，咱们会发现本来的block在C++里面被拆解成一个叫 __main_block_impl_0的构造函数，咱们在往上看能够发现，它其实就是一个结构体对象。而这个构造函数传了两个值 __main_block_func_0和 __main_block_desc_0_DATA。 __main_block_func_0：就是Block所执行的内容，在C++底层则变成了一个函数。 __main_block_desc_0_DATA：有两个成员： reserved和 Block_size。

Block是如何捕获外界变量的？

咱们建立一个局部变量a=10，而后看C++代码，能够发如今 __main_block_impl_0结构体中建立了一个属性int a，而且在函数实现中建立了一个临时变量a，将结构体中的属性赋值给他。因为此次拷贝是值拷贝，因此在函数里面不能对当前的属性进行修改。为了可以改变a的值，要加上 __block，以下图：

咱们能够发现 __block修饰的临时变量在C++中变成了一个结构体 __Block_byref_a_0。而且在调用函数的时候，传的是a的指针，而且在函数的实现中， __Block_byref_a_0 *a = __cself->a则是进行一次指针拷贝，因此用 __block修饰的变量能够在Block内部进行修改。

Block是如何从栈到堆？

void *_Block_copy(const void *arg) {
    struct Block_layout *aBlock;

    if (!arg) return NULL;
    
    // The following would be better done as a switch statement
    aBlock = (struct Block_layout *)arg;
    if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) {
        // latches on high
        latching_incr_int(&aBlock->flags);
        return aBlock;
    }
    else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) {
        return aBlock;
    }
    else {
        // Its a stack block.  Make a copy.
        struct Block_layout *result =
            (struct Block_layout *)malloc(aBlock->descriptor->size);
        if (!result) return NULL;
        memmove(result, aBlock, aBlock->descriptor->size); // bitcopy first
#if __has_feature(ptrauth_calls)
        // Resign the invoke pointer as it uses address authentication.
        result->invoke = aBlock->invoke;
#endif
        // reset refcount
        result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK|BLOCK_DEALLOCATING);    // XXX not needed
        result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 2;  // logical refcount 1
        _Block_call_copy_helper(result, aBlock);
        // Set isa last so memory analysis tools see a fully-initialized object.
        result->isa = _NSConcreteMallocBlock;
        return result;
    }
}
复制代码

这里就是当前Block从栈->堆的过程。 一、aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE会判断当前Block的引用计数器，由于block的引用计数器是不受runtime下层处理的，因此它由本身来进行管理。并且这里的引用计数器是+2，而不是+1，由于+1会对别的属性有影响，因此这里是+2。

二、 aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL判断当前的Block是否为全局变量，是的话就直接返回
三、else就是将block复制到栈中，首先会建立一个新的结构体result，而后将旧的Block所有拷贝到新的Block中，而后isa就被标记为 _NSConcreteMallocBlock。

总结

一、解决block循环引用的思路就是中介者模式。
二、Block的本质就是结构体
三、当Block捕获到外界变量时，他就会从全局block变成堆block