block(4) - 本地对象和block及__block修饰符

最新推荐文章于 2025-04-13 20:21:36 发布

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本文探讨了在ARC和MRC环境下，本地对象和使用__block修饰的变量在Block中的行为差异。主要围绕四个疑问展开：本地对象地址在Block中的变化、__block修饰的变量如何处理、Block初始化时对__block变量的影响，以及在不同内存管理策略下__block变量的行为。结论指出，MRC中__block仅复制指针，而在ARC中会对外部对象进行retain，确保在Block内安全引用。

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本地对象和block及__block修饰符

1、看其底层实现

    //__block声明而多出来的结构体
    struct __Block_byref_b_0 {
      void *__isa;
    __Block_byref_b_0 *__forwarding;
     int __flags;
     int __size;
     void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
     void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
     id b;
    };

    //block的描述
    static struct __main_block_desc_0 {
      size_t reserved;
      size_t Block_size;
      void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
      void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
    } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

//block的内部实现函数
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {

  __Block_byref_b_0 *b = __cself->b; // bound by ref
  id a = __cself->a; // bound by copy
    ......

        }

    //所要填充的结构体
    struct __main_block_impl_0 {

      ......

      id a;
      __Block_byref_b_0 *b; // by ref

      ......

      }
    };

int main(int argc, const char * argv[]) {
    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 

        id a = ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));
        //定义一个对象a

        __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_b_0 b = {(void*)0,(__Block_byref_b_0 *)&b, 33554432, sizeof(__Block_byref_b_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, ((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSObject *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSObject"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"))};
        //定义一个对象b，且用__block修饰
        ......

        void (*block)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a, (__Block_byref_b_0 *)&b, 570425344));
        //定义初始化block
        ......

        ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
        //调用block
    }
    return 0;
}

2、实现对比

1、在ARC中

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        id a = [[NSObject alloc]init];
        __block id b = [[NSObject alloc]init];

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeedfa0168 ,&b:0x7ffeedfa0160

        void (^block)(void) = ^(void)
        {
            NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);

        };

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeedfa0168 ,&b:0x604000054f68
        block();
        //&a:0x604000054f30 ,&b:0x604000054f68
        //疑问 1：为什么本地对象a的地址在block中被修改了？
        //疑问 2：为什么被__block修饰的本地对象b在block初始化的时候把自身的地址b更改了？
    }
    return 0;
}

2、在MRC中

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        id a = [[NSObject alloc]init];
        __block id b = [[NSObject alloc]init];

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeebe9a168 ,&b:0x7ffeebe9a160

        void (^block)(void) = ^(void)
        {
            NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);

        };

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeebe9a168 ,&b:0x7ffeebe9a160
        block();
        //&a:0x7ffeebe9a110 ,&b:0x7ffeebe9a160

        //疑问 1：为什么本地对象a的地址在block中被修改了？
        //疑问 3：为什么被__block修饰的本地对象b的地址没有发生改变？
    }
    return 0;
}

3、在MRC中并将block作copy

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        id a = [[NSObject alloc]init];
        __block id b = [[NSObject alloc]init];

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeedfa0168 ,&b:0x7ffeedfa0160

        void (^block)(void) = [^(void)
        {
            NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);

        }copy];     //注意这里作了copy操作

        NSLog(@"&a:%p ,&b:%p",&a,&b);
        //&a:0x7ffeedfa0168 ,&b:0x604000054f68
        block();
        //&a:0x604000054f30 ,&b:0x604000054f68
        //疑问 1：为什么本地对象a的地址在block中被修改了？
        //疑问 4：为什么被__block修饰的本地对象b在block初始化的时候把自身的地址b更改了？
    }
    return 0;
}

疑问 1：为什么本地对象a的地址在block中被修改了？
- 因为在block的代码实现函数中新定义了一个a，所以在block内部输出的是新的a的地址

疑问 2：为什么被__block修饰的本地对象b在block初始化的时候把自身的地址b更改了？
- 因为将1中的block进行 = 操作了，所以在ARC中会导致调用objc_retainBlock->Block_copy->Block_copy_internal方法链。并导致 __NSStackBlock 类型的 block 转换为 NSMallocBlock 类型，所以对于__block修饰的本地对象b也copy了一份到堆上（通过__main_block_copy_0函数），而将原来的栈上的本地对象b释放了（通过__main_block_dispose_0（）函数）,得到的就是新的地址了。此过程发生在初始化block时候。而对于本地对象a呢会发现其引用计数加1

疑问 3：为什么被__block修饰的本地对象b的地址没有发生改变？
- 因为在2中的block明显是一个__NSStackBlock类型的，而且b传的是地址引用进block，通过访问此地址输出的b的地址自然都是一样。

疑问 4：为什么被__block修饰的本地对象b在block初始化的时候把自身的地址b更改了？
- 在3中，将__NSStackBlock进行copy后变成了一个__NSMallocBlock，多以对于__block修饰的本地对象b也copy了一份到堆上（通过__main_block_copy_0函数），而将原来的栈上的本地对象b释放了（通过__main_block_dispose_0（）函数）,得到的就是新的地址了。此过程发生在初始化block时候。而对于本地对象a呢会发现其引用计数加1

结论：

MRC中：__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。

ARC中：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。