OC对象 - Block-对象类型的auto变量

原创已于 2024-03-23 19:34:25 修改 · 987 阅读

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于 2024-03-23 15:26:12 首次发布

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本文探讨了Block如何访问对象类型的auto变量，分析了不同情况下Block对对象生命周期的影响，包括栈上Block、NSStackBlock、__weak修饰以及在GCD和定时器中的行为。

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OC对象 - Block-对象类型的auto变量

OC对象 - Block-对象类型的auto变量

前言

本章主要了解Block访问对象类型的auto变量时，底层主要做了什么，对变量有什么影响

1. Block内部访问了对象类型的auto变量

当block内部访问了对象类型的auto变量时，此时block可能在栈上，也可能在堆上，不同类型的block所表现的动作是不一样的

1.1 基础代码

创建一个ZSXPerson类，在- (void)dealloc打印一下，这样我们可以清楚看到ZSXPerson对象什么时候销毁

@interface ZSXPerson : NSObject

@end

@implementation ZSXPerson

- (void)dealloc {
    [super dealloc];
    NSLog(@"ZSXPerson --- %s", __func__);
}

@end

main.m

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        {
            ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
        }
        NSLog(@"-----");
    }
    return 0;
}

在{}内，初始化一个ZSXPerson对象，然后在在{}外打了断点

可以看到person对象出了{}会马上销毁

接下来我们在此基础上，尝试不同 block 对person对象销毁时机的影响

1.2 Block访问person对象

增加一个block，内部访问person对象

ZSXBlock block;
{
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    person.age = 10;
    
    block = ^ {
        NSLog(@"%d", person.age);
    };
    
}
NSLog(@"block - %@", [block class]);
NSLog(@"-----");

此时断点停留在{}之后，按理说 person 已经出了作用域了，但实际却没有销毁

我们断点继续往下走

出了@autoreleasepool之后，person才销毁。这时候刚好 block 也已经出了作用域，block是会销毁的。因此，block里面对person有强引用，所以出了第一个{}的时候，虽然person已经走出作用域，但是此时block还在作用域内，它还持有person，所以person并不会释放

1.2.1 查看底层实现

block访问对象类型的auto变量后

block结构体中持有person成员的指针
__main_block_desc_0结构体中多了copy和dispose两个函数。这两个函数是用来管理block所持有变量的持有关系的

因为block里面持有了对象，对象本身在内存中是通过引用计数来管理内存的，因此block也需要对其负责内存管理

1.3 `NSStackBlock`类型block访问对象类型

NSStackBlock类型block本身就是随时可能释放的，所以NSStackBlock类型的block没有必要强持有访问对象

1.3.1 修改代码

代码中我们不使用strong变量接收block，这时候的block就是NSStackBlock类型的

ZSXBlock block;
{
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    person.age = 10;
    
    ^ {
        NSLog(@"%d", person.age);
    };
}
NSLog(@"block - %@", [block class]);
NSLog(@"-----");

打印结果：

person出了作用域马上就释放了，因此可以说明这时候的block并没有持有person。

1.4 `__weak`修饰

使用__weak修饰person变量

ZSXBlock block;
        {
            ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
            person.age = 10;
            
            __weak typeof(person) weakPerson = person;
            block = ^ {
                NSLog(@"%d", weakPerson.age);
            };
        }
        NSLog(@"block - %@", [block class]);
        NSLog(@"-----");

这时候又会发现：

person出了作用域就销毁了
block是堆上的__NSMallocBlock__类型

这是因为，底层实现中

static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->weakPerson, (void*)src->weakPerson, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);}

_Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用

2. 总结

当block内部访问了对象类型的auto变量时

如果block是在栈上，将不会对auto变量产生强引用
如果block被拷贝到堆上
1. 会调用block内部的copy函数
2. copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
3. _Block_object_assign函数会根据auto变量的修饰符（__strong、__weak、__unsafe_unretained）做出相应的操作，形成强引用（retain）或者弱引用
如果block从堆上移除
1. 会调用block内部的dispose函数
2. dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
3. _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

3. 拓展

block作为GCD API的方法参数时，系统会帮我们copy到堆上

如下代码，打印的是什么

3.1 aoto对象捕获

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@", person);
    });
    
    NSLog(@"touchesBegan:withEvent");
}

打印结果：

3.1.1 分析

black会捕获person，直到GCD执行完，block和person一起释放

3.2 __weak对象

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    __weak typeof(person) weakPerson = person;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"-------------%@", weakPerson);
    });
    
    NSLog(@"touchesBegan:withEvent");
}

打印结果：

3.2.1 分析

点击屏幕后，person立刻销毁了
2秒后black执行

对于弱引用的对象，black内部也是弱引用，所以person出了作用域就销毁了

3.3 嵌套

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    __weak typeof(person) weakPerson = person;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"weakPerson-------------%@", weakPerson);
        
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"person-------------%@", person);
        });
    });
    
    NSLog(@"touchesBegan:withEvent");
}

打印结果：

3.3.1 分析

点击屏幕
1秒后执行第一个定时器
2秒后执行第二个定时器
person等到两个定时器都执行完，也就是3秒后才销毁

再来一个例子：

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    ZSXPerson *person = [[ZSXPerson alloc] init];
    __weak typeof(person) weakPerson = person;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"person-------------%@", person);
        
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"weakPerson-------------%@", weakPerson);
        });
    });
    
    NSLog(@"touchesBegan:withEvent");
}

打印结果：