iOS-Block本质

本质：

block本质上也是一个OC对象，它内部也有个isa指针
block是封装了函数调用以及函数调用环境的OC对象
block的底层结构如下图二所示

底层数据结构(底层代码分析)：

block底层是一个**__main_block_impl_0这样一个结构体，结构体的第一个成员又是一个结构体__block_impl**，这个结构体里面有个isa指针，还有个FuncPtr，FuncPtr其实就是存放block块里面的代码实现，注意**__block_impl impl这个不是一个用指针指向__block_impl**，所以相当于**__main_block_impl_0直接拥有__block_impl这个结构体，__block_impl里面的每个成员都可看成是__main_block_impl_0**的成员

变量捕获机制

为了保证block内部能够正常访问外部的变量，block有个变量捕获机制

访问局部 auto 变量

blcok内部会自动捕获auto变量当时的值(值传递)，block内部也会生成一个age的成员变量，如下它捕获时是10，所以你后面再改age也不会跟着变化，因为它也是值传递
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int age = 10;
block = ^{
// age的值捕获进来（capture）
NSLog(@"age is %d", age);//结果是10
};
age = 20;
访问局部 static 变量

static修饰局部变量时，变量生命周期变了(直到程序结束才销毁)，在这种情况下block内部也会捕获变量，但他捕获的不是具体的值了，而是变量的指针
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static int height = 10;
block = ^{
// age的值捕获进来（capture）
NSLog(@"height is %d", height);//结果是20
};
height = 20;

访问全局变量

block内部不会捕获，是在使用时直接访问的

int age_ = 10;
static int height_ = 10;

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        void (^block)(void) = ^{
            //打印结果：20, 20
            NSLog(@"age is %d, height is %d", age_, height_);
        };

        age_ = 20;
        height_ = 20;

        block();
    }
    return 0;
}

访问对象的成员变量时

不管是下面那种方式访问，都会捕获self，self他是每个方法都有的隐匿参数，调用者是谁，self就是谁，访问的时候block内部是直接通过self去访问的，内部不会捕获age
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- (void)test
block = ^{
NSLog(@"age is %d", _age);
NSLog(@"age is %d", [self age]);//self.age
};
}

变量捕获机制总结，如下图：

也可以自己通过终端 xcrun命令将.m文件转成c++文件，就能看到底层实现

联想问题：为什么要局部变量时要捕获，全局则不捕获？

首先局部变量的作用域是函数范围内，出了函数，变量就会被销毁，但block存在夸函数调用，这种情况下就无法访问到对应变量了，所以只能把对应变量捕获到block内部；

全局变量在任何位置都可以访问，所以没必要捕获到block内部，直接访问就可以了。

Block的种类

_NSConcreteMallocBlock

block有3种类型，可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型，最终都是继承自NSBlock类型

block 类型	环境
_NSGlobalBlock_ (_NSConcreteGlobalBlock)	没有访问auto变量
_NSStackBlock_ (_NSConcreteStackBlock)	访问了auto变量
_NSMallocBlock_ (_NSConcreteMallocBlock)	__NSStackBlock__调用了copy

每一种类型的block调用copy后的结果如下所示

Block 对象类型、auto变量

ARC环境下：

在ARC环境下，编译器会根据情况自动将栈上的block复制到堆上，比如以下情况

block作为函数返回值时
将block赋值给__strong指针时
block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时(如NSArray的enumerateObjectsUsingBlock:方法)

block作为GCD API的方法参数时，如下对象Person不会立即释放，而是等3秒后才释放

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    Person *p = [[Person alloc] init];
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0*NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@",p);
    })
}

block内如果访问了对象类型的的自动变量，内部会默认对其强引用，使用修饰符除外
局部的block默认是globalBock，存放在数据区，如果访问了auto变量，block会自动调用copy操作，则变成MallocBlock存放在堆区，待Block出了作用域后，会自动销毁(内部会release操作)

MRC环境下：
- 局部的block默认是globalBock，存放在数据区，如果访问了auto变量，则变成stackBlock存放在栈区，需要手动调用block copy操作才会成为MallocBlock

Block内部结构变化

Block内部如果没有访问对象类型，Block的Desc的结构如下：

static struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
}

Block内部如果访问对象类型，Block的Desc的结构如下：

因为你访问了一个对象，肯定得对对象进行内存管理操作(copy、return、release)，所以需要以下两个函数进行内管理

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*);
}

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
- 会调用block内部的copy函数
- copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
- _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，用__block修饰的对象/变量，block内部会强引用他
如果block从堆上移除
- 会调用block内部的dispose函数
- dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
- _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

__block修饰符

__block可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题
__block不能修饰全局变量、静态变量（static）
编译器会将__block变量包装成一个对象

__block修饰auto变量：会进行包装成结构体，而对应的block内部会含有一个__Block_byref_age_0成员，其指针指向那个结构体，结构体如下，下对age变量为例：

struct __Block_byref_age_0 {
	void *_.isa;
	__Block_byref__age__0 *__forwarding;
	int __flags ;
	int __size;
	int age;//这个就是被修饰的auto变量
};
//这个__forwarding其实指的是自己，目的是为了block从栈拷贝到堆上后跨域访问变量的问题，block从栈拷贝到堆后，就是在栈和堆中各有一块内存，再通过__forwarding去访问，不管变量是在栈还是堆，__forwarding永远者能访问到，如下图：

__block修饰对象类型：会进行包装成结构体，而对应的block内部会含有一个__Block_byref_age_0成员，其指针指向那个结构体，结构体如下，下面以Persion对象为例：

struct __Block_byref_age_0 {
	void *_.isa;
	__Block_byref__age__0 *__forwarding;
	int __flags ;
	int __size;
	void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
	void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
	Persion*__strong person;//这个就是被修饰的对象
};

没有直接修改变量或者对象的内存地址时，是不需要添加__block修饰符的，如下只是在使用array的指针，并没有修改，这种情况下加了反而是一种负担**：

NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
Block block = ^{
	[array add0bject :@"123"];
	[array add0bject :@"123"];
}

Block的内存管理

如果block被拷贝到堆上
- 会调用block内部的copy函数
- copy函数内部会调用_Block_object_assign函数
- _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，用__block修饰的对象/变量，block内部会强引用他
如果block从堆上移除
- 会调用block内部的dispose函数
- dispose函数内部会调用_Block_object_dispose函数
- _Block_object_dispose函数会自动释放引用的auto变量（release）

解决循环引用问题 - ARC

用__weak、__unsafe_unretained解决
用__block解决（必须要调用block，然后block内部把对象置nil）

解决循环引用问题 - MRC

用__unsafe_unretained解决
用__block解决(在MRC下block用了__block修饰的对象，block内部不会对其对象做return操作)

iOS-Block本质

Block本质解剖

iOS-Block本质

本质：

底层数据结构(底层代码分析)：

变量捕获机制

Block的种类

Block 对象类型、auto变量

__block修饰符

Block的内存管理

解决循环引用问题 - ARC

解决循环引用问题 - MRC

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