Block 是什么?
Block 是一个匿名的函数,但是它能够捕获变量,这是它跟匿名函数的区别。
Block 是如何捕获变量的,这个得要看一下 Block 的源代码,去理解Block 实现的原理。
Block的实现
struct __block_impl {
// 根据 Block 的不同位置自动生成的 Block 的类型
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
// FuncPtr 指向 Block 的最终实现,即 __main_block_func_0
void *FuncPtr;
// 捕获的变量
int XXX
}
//Block的内存管理
static struct __main_block_desc_0 {
unsigned long reserved;
unsigned long Block_size;
}
//__main_block_func_0 是 Block 的代码
// __cself 为指向 Block 值的指针变量( _cself 类似于 self 的用法)
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
// 被截获的局部变量
//XXX= __ceself ->XXX
}
// Block 的对象,持有了 impl 与 Desc 结构体
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
// 被截获的局部变量
// Block 的构造器,...()为被截获的局部变量,如val(_val)
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, _..., int flags = 0): ...() {
impl.isa = blockType(非参数,根据 Block 的不同位置自动生成的默认值);
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
}
struct __main_block_impl_0 {
// 根据 Block 的不同位置自动生成的 Block 的类型
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
unsigned long reserved;
unsigned long Block_size;
// 被截获的局部变量
// ...
}
Block 截获变量的做法是把 Block 内部需要用到的变量都追加到 Block 的构造器上,通过__main_block_func_0
内部 XXX= _ceself ->XXX
去访问捕获到的变量
问题一:为什么 Block 修改不了自动变量的值?
问题二:为什么 _block 变量可以被 Block 修改?
问题一相对容易理解一些
struct __block_impl {
// 根据 Block 的不同位置自动生成的 Block 的类型
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
// FuncPtr 指向 Block 的最终实现,即 __main_block_func_0
void *FuncPtr;
// 捕获的变量
int XXX
}
Block 捕获变量 XXX 只是把 XXX 的值复制在 Block ,然后把复制的值追加到 Block 构造器上。
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
// 被截获的局部变量
XXX= __ceself ->XXX
XXX = a;
}
如果在 Block 对 XXX 就行修改,其实只是修改复制在 __main_block_func_0
的复制值,并没有影响到原来的 XXX。
如果想修改 XXX 的值,应该拿到 XXX 的内存地址,才能对XXX做修改。
Block 修改局部静态变量就是这样做的。
问题三:为什么在 Block 修改自动变量不像修改局部静态变量那样做呢?
_block 的实现
_block变量不是直接追加到 Block ,而是会变成一个结构体,然后加入在 Block 中。
//自动变量转化成一个结构体
struct __Block_byref_val_0 {
void *__isa;
// __forwarding 用于实现无论 __block 配置在栈上还是堆上都能够正常访问 __block 变量
__Block_byte_val_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int val;
}
// Block 持有自动变量结构体指针
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
__Block_byref_val_0 *val;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc,
__Block_byref_val_0 *_val,
int flags = 0): val(val -> __forwarding) {
impl.isa = blockType(非参数,根据 Block 的不同位置自动生成的默认值);
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
//Block 的代码实现
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
//把变量的值修改成 a
__Block_byref_val_0 *val = __cself -> val;
(val -> __forwarding -> val) = a;
}
问题二的解答
Block 的__main_block_impl_0
持有__Block_byref_val_0
的指针
__Block_byref_val_0
的成员变量__forwarding
持有指向该实例自身的指针
通过__forwarding
去访问成员变量val
(val
可以看作成自动变量)
通过上面的方式(实质上还是通过访问变量内存地址的方式)去修改自动变量
问题三的解答
_block 变量变成结构体,然后在追加到 Block 上,这样是为了多个 Block 可以访问同一个自动变量。所有Block 捕获到该自动变量时,加上该自动变量的结构体就可以访问到该自动变量。
Block的类型
- NSConcreteGlobalBlock 存在数据区域,不会捕获自动变量,能引用全局变量,全局静态变量。
- NSConcreteStackBlock 存在栈中,当 Block 退出函数时,Block 销毁,捕获的自动变量随 Block 退出栈而清空。
- NSConcreteMallocBlock 存在堆,Block 不会因为退出函数而销毁,捕获的自动变量
Block 的 copy
StackBlock 通常会 copy 到堆上,这样做就是为了避免 StackBlock 退出作用域而被销毁。_block 也会 copy 到堆上,__forwarding
的作用就是正确访问到不论在栈还是在堆上的 val
。