Block随记<二>

在Block随记<一>中的例子Block捕获的都是基本数据类型，若Block捕获的是一个对象，情况就有些许不同...

共识1

示例代码：

#import "ALExplorer.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        /// 机遇号
        ALExplorer *opportunity = [[ALExplorer alloc] initWithName:@""];
        /// 勇气号
        __block ALExplorer *spirit = nil;
        
        void (^alBlock)(void) = ^{
            opportunity.name = @"机遇号探测器";/// 值捕获
            spirit = [[ALExplorer alloc] initWithName:@"勇气号探测器"];/// 引用捕获
        };
        alBlock();
        NSString *str1 = opportunity.name;
        NSString *str2 = spirit.name;
    }
    return 0;
}

opportunity是一个指针：它本身在栈上，占据8个字节(64位)，存储的值是堆上对象的首地址。如图所示：opportunity变量的地址是0x00007ffeefbff4e8，该地址存储的值是0x00000001006645d0，这个值是堆空间中的opportunity对象的地址。

对象与指针

共识2

ARC下当一个对象赋值给一个__strong类型的指针时它的引用计数会+1，也就是该指针“拥有”该对象。当__strong类型的指针指向别的对象后，之前的对象引用计数会-1。当复制给__weak、__unsafe_unretained类型的指针时它的引用计数不会改变。

输出1、2、2、2

捕获对象的指针

修改一下编译的命令指明使用ARCclang -rewrite-objc -fobjc-arc main.m，文章开始时候的示例代码编译后得到的源码也相对多一些，但大多和我们猜想的一致：

/// spirit指针采用引用捕获，这是被封装的结构体。spirit指针 -> spirit结构体
struct __Block_byref_spirit_0 {
    void *__isa; /// 8字节
    __Block_byref_spirit_0 *__forwarding; /// 8字节
    int __flags; /// 4字节
    int __size;  /// 4字节
    /// 处理spirit结构体对应的堆中对象，参数131
    void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*); /// 8字节
    void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);     /// 8字节
    /// 指向“堆中的spirit对象”
    ALExplorer *__strong spirit;
};
/// Block定义
struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    ALExplorer *__strong opportunity; /// opportunity指针采用值捕获
    __Block_byref_spirit_0 *spirit; // by ref /// 指向“spirit结构体”
    /// 结构体构造函数
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, ALExplorer *__strong _opportunity, __Block_byref_spirit_0 *_spirit, int flags=0) : opportunity(_opportunity), spirit(_spirit->__forwarding) {
        impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
        impl.Flags = flags;
        impl.FuncPtr = fp;
        Desc = desc;
    }
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    __Block_byref_spirit_0 *spirit = __cself->spirit; // bound by ref
    ALExplorer *__strong opportunity = __cself->opportunity; // bound by copy
    /// 使用objc_msgSend调用opportunity对象的stter方法给其name属性赋值
    objc_msgSend(opportunity, sel_registerName("setName:"), &__NSConstantStringImpl__var_folders_8f_c7chq5p16z54819ns4hxvgwm0000gp_T_main_369368_mi_1);
    /// 两次使用objc_msgSend创建并初始化一个对象，然后“spirit结构体”的成员赋值
    spirit->__forwarding->spirit = objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("ALExplorer"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("initWithName:"), &__NSConstantStringImpl__var_folders_8f_c7chq5p16z54819ns4hxvgwm0000gp_T_main_369368_mi_2);
}
/// Block被拷贝时对捕获值的操作
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {
    /// 处理opportunity指针，参数3
    _Block_object_assign((void*)&dst->opportunity, (void*)src->opportunity, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
    /// 处理spirit结构体，参数8
    _Block_object_assign((void*)&dst->spirit, (void*)src->spirit, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
/// Block释放时对捕获值的操作
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
    _Block_object_dispose((void*)src->opportunity, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
    _Block_object_dispose((void*)src->spirit, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

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};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    ALExplorer *opportunity = objc_msgSend(objc_msgSend(objc_getClass("ALExplorer"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("initWithName:"), &__NSConstantStringImpl__var_folders_8f_c7chq5p16z54819ns4hxvgwm0000gp_T_main_369368_mi_0);
    /// spirit结构体
    __Block_byref_spirit_0 spirit = {
        0,
        &spirit,
        33554432,
        sizeof(__Block_byref_spirit_0),
        __Block_byref_id_object_copy_131,
        __Block_byref_id_object_dispose_131,
        __null
    };
    void (*alBlock)(void) = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, opportunity, &spirit, 570425344);
    (alBlock->FuncPtr)(alBlock);
    NSString *str1 = objc_msgSend(opportunity, sel_registerName("name"));
    NSString *str2 = objc_msgSend(spirit.__forwarding->spirit, sel_registerName("name"));
    return 0;
}

先上图：


object.png

说明：

  1. 原始的opportunity和spirit都是栈上的指针，它们都指向堆中的对象；
  2. spirit被封装后变成栈上的结构体；
  • 在Block外部访问方式是spirit.__forwarding->spirit；
  • 在Block内部变成spirit->__forwarding->spirit，因为创建Block结构体时传递的是&spirit；
  1. 图中浅黑色部分表示堆中对象；
  2. 值捕获opportunity后有两个指针指向堆中对象，且它们脱离了联系；引用捕获只有一个指针指向堆中对象；

Block拷贝到堆上时的调用链

处理opportunity对象

(1) _Block_copy(alBlock)
(2) _Block_copy_internal(alBlock, 570425344)Block复制完成
(3) __main_block_copy_0(copiedBlock, alBlock)开始处理Block捕获的值
(4) _Block_object_assign(&(copiedBlock->opportunity), alBlock-> opportunity, 3)
(5.1) _Block_retain_object(aBlock->opportunity)
(5.2) _Block_assign(alBlock->opportunity, &(copiedBlock->opportunity))

处理spirit对象

spirit结构体内部声明了__Block_byref_id_object_copy和__Block_byref_id_object_dispose两个函数指针，在创建alBlock结构体时它们分别被赋值为__Block_byref_id_object_copy_131()和__Block_byref_id_object_dispose_131()。

(1) _Block_copy(alBlock)
(2) _Block_copy_internal(alBlock, 570425344)Block复制完成
(3) __main_block_copy_0(copiedBlock, alBlock)开始复制Block捕获的结构体
(4) _Block_object_assign(&(copiedBlock->spirit), alBlock->spirit, 8)
(5) _Block_byref_assign_copy(&(copiedBlock->spirit), alBlock->spirit, 8)Block捕获的结构体复制完成
(6) (*src->byref_keep)(copiedByref, srcByref);开始操作堆上的对象
(7) __Block_byref_id_object_copy_131(copiedByref, srcByref, 131)
(8) _Block_object_assign(copiedByref+40, *(srcByref+40), 131)
(8) _Block_assign(*(srcByref+40), copiedByref+40)堆上的对象赋值给堆上结构体中的指针

两次调用_Block_object_assign()，实际上第一次是处理spirit结构体，第二次是处理spirit对象。传入不同的flags，方法内会执行了不同的操作：

void _Block_object_assign(void *destAddr, const void object, const int flags) {
    //printf("_Block_object_assign(%p, %p, %x)\n", destAddr, object, flags);
    if ((flags & BLOCK_BYREF_CALLER) == BLOCK_BYREF_CALLER) {/// 128、131走该分支
        if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_WEAK) == BLOCK_FIELD_IS_WEAK) {
            _Block_assign_weak(object, destAddr);
        }
        else {
            // do not retain or copy __block variables whatever they are
            _Block_assign((void *)object, destAddr);
        }
    }
    else if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_BYREF) == BLOCK_FIELD_IS_BYREF) {/// 8
        // copying a __block reference from the stack Block to the heap
        // flags will indicate if it holds a __weak reference and needs a special isa
        /// 源码在Block随记<一>中，里面会调用(*src->byref_keep)(copiedByref, srcByref)
        _Block_byref_assign_copy(destAddr, object, flags);
    }
    // (this test must be before next one)
    else if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_BLOCK) == BLOCK_FIELD_IS_BLOCK) {
        // copying a Block declared variable from the stack Block to the heap
        _Block_assign(_Block_copy_internal(object, flags), destAddr);
    }
    // (this test must be after previous one)
    else if ((flags & BLOCK_FIELD_IS_OBJECT) == BLOCK_FIELD_IS_OBJECT) {/// 3
        //printf("retaining object at %p\n", object);
        _Block_retain_object(object);
        //printf("done retaining object at %p\n", object);
        _Block_assign((void *)object, destAddr);
    }
}

从代码的注释也可以看出spirit对象的引用计数不会增加(MRC下很好验证，见下面的实例4)，只是把堆上spirit结构体的spirit指针指向了堆上的spirit对象(有点绕～)。

obj_heap.png

拷贝完成后，指向opportunity对象的指针有两个创建对象是的opportunity指针和alBlock内部通过值捕获得到的指针，而指向spirit对象的指针是一个spirit结构体中的spirit指针。

值捕获的几个例子

修改ALExplorer类兼容MRC和ARC：

/// .h
@interface ALExplorer : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (instancetype)initWithName:(NSString * _Nullable)name;
@end
/// .m
#import "ALExplorer.h"
@implementation ALExplorer
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name {
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = [name copy];
    }
    return self;
}
- (void)setName:(NSString *)name {
#if __has_feature(objc_arc)
#else
    [_name release];
#endif
    _name = [name copy];;
}
- (void)dealloc {
    printf("Dealloc ALExplorer!!!\n");
#if __has_feature(objc_arc)
#else
    [_name release];/// 和-initWithName:中的[name copy]对应
    [super dealloc];
#endif
}
@end

例1：stackBlock不会引起捕获对象的引用计数增加

例1

例2：mallocBlock会引起捕获对象的引用计数增加

例2

例3：__weak不会引起捕获对象的引用计数增加

例3

引用捕获的几个例子

例4：__block确实不会引起捕获对象的引用计数增加

例4

无论Block是否被拷贝到堆上，MRC下__block确实不会引起捕获对象的引用计数增加。spirit对象释放后，alBlock内部试图通过spirit指针访问它就造成了异常（__block变成了一个危险的东西）。此时有两种方法解决：

  1. 在alBlock内部给spirit指针重新赋值一个堆上的对象，这也正是使用__block的真正目的所在；
  2. 定义一个__weak指针指向spirit对象，让alBlock捕获这个弱引用的指针：__weak ALExplorer *weakSpirit = spirit。

例5：ARC下系统会帮我们自动处理上例中的情况

例5

循环引用

从上面几节可以看出，MRC下的值捕获，ARC下的值捕获和引用捕获都可能产生循环引用。二打破循环引用就需要用到__weak。

8.png

参考：
1
2
3

最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 206,311评论 6赞 481
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,339评论 2赞 382
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,671评论 0赞 342
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,252评论 1赞 279
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 64,253评论 5赞 371
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 49,031评论 1赞 285
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 38,340评论 3赞 399
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 36,973评论 0赞 259
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 43,466评论 1赞 300
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,937评论 2赞 323
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,039评论 1赞 333
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 33,701评论 4赞 323
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,254评论 3赞 307
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,259评论 0赞 19
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,485评论 1赞 262
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,497评论 2赞 354
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,786评论 2赞 345