iOS之block和内存那些事

block的一些基本使用,我已经写了一篇,有兴趣的话也可以去看看,block在开发中给我们带了很多方便,然而使用block也有一些隐患,例如容易出现循环引用导致内存泄露,这篇文章会剖析为什么会出现这种问题,如何去解决,各个对象在内存中释放的时机等一些问题。

1.为什么会出现循环引用

解释这个问题我会用一个小例子和图示分析,请看事例:

@implementation RequestUtil
- (void)getRequestData{ 
    [self.requester startWithCompletionHandler:^(NSData *data){
        _fetchData = data;
    }];
}
@end

假设requester和fetchData是RequestUtil这个类的两个属性,这段代码片段貌似完全没问题,然而它已经出现循环引用了,那么上面的这段代码内存关系图会是下面图示的关系:


对象self强引用着对象requester,requester执行startWithCompletionHandler方法的时候,会对block进行强引用,在block中要访问对象self中的属性,首先得对对象self强引用,只有引用了self才能访问对象self中的属性,这样一来就出现一个闭环,谁也无法释放,这块内存一直被占用着,从而导致内存泄露。

2. 如何解决循环引用

解决循环引用的思路是打破上图所示的闭环,下面介绍两种方法解决这个问题。

1.解决方案一:
@implementation RequestUtil
- (void)getRequestData{
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    [self.requester startWithCompletionHandler:^(NSData *data{
        weakSelf.fetchData = data;
    }];
}
@end

上面这段代码就完美的解决了循环引用的问题,这段代码在内存中的关系如图:



通过创建一个weak类型的指针指向self对象,block去强引用这个weakSelf就不会出现循环引用了。在内存中释放的顺序是,先self释放,self释放由于没有任何对象强引用requester,requester随着释放,之后block释放,weakSelf也没有任何对象引用,也从内存中释放。

2.解决方案二:

在合适的地方,手动将block或者requester释放掉,打破闭环。

  • 手动释放requester
@implementation RequestUtil
- (void)getRequestData{
    [self.requester startWithCompletionHandler:^(NSData *data){
        _fetchData = data;
        _requester = nil;
    }];
}
@end

上面这段代码解决了循环引用的问题,这段代码在内存中的关系如图:



当requester指向nil的时候,它所引用的block由于没有任何对象引用它,block会在内存中被释放掉,block被释放后不再强引用self,当没有其它指针强引用self的时候,self会被释放,requester也就随着释放,从而都从内存中释放了。

  • 手动释放blcok
@implementation RequestUtil
- (void)getRequestData{
    [self.requester startWithCompletionHandler:^(NSData *data){
        _fetchData = data;
    }];
}
@end

@implementation XXXXXXX
- (void)startWithCompletionHandler:(void (^)(NSData *data)) block{
    // do something 
    NSData *pngData = UIImagePNGRepresentation([UIImage imageNamed:@"pngName"]);
    block(pngData);
    block = nil; // 一定要确保block执行完毕才可这么做,如果block中又有多线程,那么这么做就不合适了,总之block要在合适的时间释放
}
@end

上面这段代码也解决了循环引用的问题,这段代码在内存中的关系如图:



和手动释放requester一个道理,将block指向nil,self会在需要释放的时候释放,requester也随着释放,从而都从内存中释放了。

3.栈块和堆块

定义块的时候,其所占的内存是分配在栈区的,也就是说,块只在定义它的那个范围有效。请看事例:

void (^block)();
if(flag){
    block = ^{ // do something };
} else {
    block = ^{ // do something };
}
block();

这段代码看上去似乎很OK,其实是有风险的,定义在if和else中的两个block都分配在栈内存中,等离开了相应的if语句块或else语句块范围之后,编译器有可能把分配给block的内存覆写掉。于是,这两个块只能保证在对应的if或else语句范围内有效。这样的代码编译完全没问题的,运行起来就看人品了,若编译器未覆写block在栈区所占用的内存,则程序可以正常运行,若覆写或回收了程序会崩溃。
解决办法是给块发送copy消息,使之拷贝到堆内存中,这样块就成了带引用计数的对象了。这也是为什么block要用copy修饰的原因

void (^block)();
if(flag){
    block = [^{ // do something } copy];
} else {
    block = [^{ // do something } copy];
}
block();

这样代码就安全了,如果是采用非ARC的,那么最后记得手动释放块在堆区所分配的内存。

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