1. 简单概述
block 是 C 语言的扩充功能，我们可以认为它是 带有自动变量的匿名函数
，同时也是一个 对象
。
block 是一个匿名的 inline 代码集合，有如下特点：
- 参数列表，就像一个函数（看起来是个函数，执行起来像是一个函数）；
- 是一个对象；
- 有声明的返回类型。
2. block怎么写
最简单的写法。
int (^DefaultBlock1)(int) = ^int (int a) {
return a + 1;
};
DefaultBlock1(1);
复制代码
升级版。
// 利用 typedef 声明block typedef return_type (^BlockTypeName)(var_type); // 作属性 @property (nonatomic, copy ,nullable) BlockTypeName blockName; // 作方法参数 - (void)requestForSomething:(Model)model handle:(BlockTypeName)handle; 复制代码
3. block的实现
在LLVM的文件中，我找到了一份文档， Block_private.h
，这里可以查看到block的实现情况
-
注：实际上真实的代码结构和使用 clang 指令转换过来的代码，是有可能不一样的。
struct Block_layout {
void *isa;
int flags;
int reserved;
void (*invoke)(void *, …);
struct Block_descriptor descriptor;
/
Imported variables. */
};
struct Block_descriptor {
unsigned long int reserved;
unsigned long int size;
void (*copy)(void *dst, void *src);
void (*dispose)(void *);
};
里面的 invoke 就是指向具体实现的函数指针，当 block 被调用的时候，程序最终会跳转到这个函数指针指向的代码区。
而 Block_descriptor
里面最重要的就是 copy
函数和 dispose
函数，从命名上可以推断出，copy 函数是用来 捕获变量并持有引用
，而 dispose 函数是用来 释放捕获的变量
。函数捕获的变量会存储在结构体 Block_layout
的后面，在 invoke 函数执行前全部读出。
不过光看文档并不直观。我们使用 clang -rewrite-objc
将一份 block 代码进行编译转换，将得到一份C++代码。刨除其他无用的代码：
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
struct __main_block_impl_0 {
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) {
}
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)};
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
(void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA);
}
return 0;
}
复制代码
先看最直接的 __block_impl
代码，
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
复制代码
这是一个结构体，里面的元素分别是
-
isa：
指向所属类的指针，也就是 block 的类型 -
flags
标志变量，在实现 block 的内部操作时会用到 -
Reserved
保留变量 -
FuncPtr
block 执行时调用的函数指针
接着, __main_block_impl_0
因为包含了 __block_impl ，我们可以将它打开,直接看成
__main_block_impl_0{
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
struct __main_block_desc_0 *Desc;
}
复制代码
通过观察它，我们可以将 block 理解为，一个对象，内部包含一个函数。
4. block的类型
我们常见的block是有三种：
- __NSGlobalBlock
- __NSStackBlock
- __NSMallocBlock
比如说
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"biboyang");
};
block();
复制代码
或者
static int age = 10;
void(^block)(void) = ^{
NSLog(@"Hello, World! %d",age);
};
block();
复制代码
像是这种，没有对外捕获变量的，就是 GlobaBlock 。
而我们在写一个捕获变量的。
int b = 10;
void(^block2)(void) = ^{
NSLog(@"Hello, World! %d",b);
};
block2();
复制代码
这种 block，在 MRC 中，是 StackBlock 。在 ARC 中，因为编译器做了优化，自动进行了 copy ，这种就是 MallocBlock 了。
做这种优化的原因很好理解：
如果 StackBlock 访问了一个自动变量，因为自己是存在栈上的，所以变量也就会被保存在栈上。但是因为栈上的数据是由系统自动进行管理的，随时都有可能被回收，非常容易造成野指针的问题。
那该如何解决呢？复制到堆上就好了！
ARC 机制也确实这么做的。它会自动将栈上的 block 复制到堆上，所以，ARC 下的 block 的属性关键词其实使用 strong 和 copy 都不会有问题，不过为了习惯，还是使用 copy 为好。
Blcok 的类
副本源的配置存储域
复制效果
__NSStackBlock
栈
堆
__NSGlobalBlock
程序的数据区域
无用
__NSMallocBlock
堆
引用计数增加
系统默认调用 copy 方法把 block 复制的四种情况
- 手动调用 copy
- block 是函数的返回值
- block 被强引用，block 被赋值给 __strong 或者 id 类型
- 调用系统 API 入参中含有 usingBlcok 的 Cocoa 方法或者 GCD 的相关 API
ARC 环境下，一旦 block 赋值就会触发 copy，block 就会 copy 到堆上，block也就会变成 __NSMallocBlock 。当然，如果刻意的去写（没有实际用处），ARC 环境下也是存在 __NSStackBlock 的，这种情况下，block 就在栈上。
从报错看内存
如果我们把 block 设置为 nil ，然后去调用，会发生什么？
void (^block)(void) = nil; block(); 复制代码
当我们运行的时候，它会崩溃，报错信息为 Thread 1: EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x10)
。
我们可以发现，当把 block 置为 nil 的时候，第四行的函数指针，被置为 NULL ，注意，这里是 NULL 而不是 nil 。
我们给一个对象发送 nil 消息是没有问题的，但是给如果是 NULL 就会发生崩溃。
- nil：指向oc中对象的空指针
- Nil：指向oc中类的空指针
- NULL：指向其他类型的空指针，如一个c类型的内存指针
- NSNull：在集合对象中，表示空值的对象
- 若obj为 nil:[obj message] 将返回NO,而不是NSException
- 若obj为 NSNull:[obj message] 将抛出异常NSException
它直接访问到了函数指针，因为前三位分别是 void、int、int，大小分别是 8、4、4，加一块就为 16 ，所以在 64 位中，就表示出 0x10 地址的崩溃。 如果是在 32 位的系统中，void 的大小是 4，崩溃的地址应该就是 0x0c。
