ARC下的block类型分析

这里有篇唐巧的博客:http://blog.devtang.com/2013/07/28/a-look-inside-blocks/,根据文中介绍,block一共存在以下三种类型:
1、_NSConcreteGlobalBlock全局的静态 block,不会访问任何外部变量;
2、_NSConcreteStackBlock保存在栈中的 block,当函数返回时会被销毁;
3、_NSConcreteMallocBlock保存在堆中的 block,当引用计数为0时会被销毁;
文中还指出,ARC下只存在NSConcreteGlobalBlock 和 NSConcreteMallocBlock类型的block;下面我就通过一个例子来一探讨究竟。
定义了MyTestBlock类,如下:

#import <Foundation/Foundation.h>  
  
@interface MyTestBlock : NSObject  
  
@property (nonatomic, copy) void(^block)();  
  
@end
#import "MyTestBlock.h"  
  
@implementation MyTestBlock  
  
- (void)dealloc  
{  
    NSLog(@"------>dealloc");  
}  
  
- (instancetype)init  
{  
    self = [super init];  
    if (self)  
    {  
        self.block = ^{  
            NSLog(@"my test block run...");  
        };  
         NSLog(@"the kind of self.block:%@...",self.block);  
    }  
    return self;  
  
}  
@end

另外,本工程是在ARC下执行的。
1、NSGlobalBlock类型的block:
此时my.block的属性修饰是copy,如下:

@property (nonatomic, copy) void(^block)();

main函数中调用如下:

#import <Foundation/Foundation.h>  
#import <objc/runtime.h>  
#import "MyTestBlock.h"  
  
int main(int argc, const charchar * argv[])  
{  
    @autoreleasepool  
    {  
        MyTestBlock *testBlock = [[MyTestBlock alloc] init];  
        testBlock.block();  
    }  
    while (1) {;}  
    return 0;  
}

打印结果如下:

2017-02-07 11:09:03.398 myBlock[27892:414636] the kind of self.block:<__NSGlobalBlock__: 0x100001090>...

这是一个Global类型的block,此时的block内部没有访问它之外的变量,修饰词不管是copy还是strong或者其他,都不会改变。
2、NSMallocBlock类型的block:

__weak typeof(self) weakSelf = self;  
self.block = ^{  
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;  
    NSLog(@"%@",strongSelf);  
    NSLog(@"my test block run...");  
      
};  
NSLog(@"****************>:%@",self.block);

打印结果如下:

2017-02-07 11:19:53.093 myBlock[27986:420865] ****************>:<__NSMallocBlock__: 0x100200360>

此时self.block的修饰词是copy或者strong。
3、NSStackBlock类型的block:
此时修改property属性为assign,如下:

@property (nonatomic, assign) void(^block)();

打印结果如下:

2017-02-07 11:26:46.697 myBlock[28143:428428] ****************>:<__NSStackBlock__: 0x7fff5fbff720>  
(lldb)

不过此时会报出BAD_ACCESS错误:


20170207145619710.png

栈block在init执行完时,空间就已经释放,此时的访问等同于访问一个野指针。
有人可能会想,如果我们把assgin改为weak,ARC对于释放的对象会自动置为nil,这样不就不会crash了吗?我们来试一试,如下:

@property (nonatomic, weak) void(^block)();

打印结果如下:

2017-02-07 11:33:31.330 myBlock[28240:434797] ****************>:<__NSStackBlock__: 0x7fff5fbff720>

但是仍会BAD_ACCESS。此时,ARC对于指向存储在栈中的对象,并没有自动置为nil。可以看出ARC下其实是存在NSStackBlock类型的block的,只不过对于ARC的weak操作,它是无效的;
针对以上,我来分析下以下几个问题:
1、为什么没有捕获变量的block会是Global的?
Global意味着一般有以下几个特点,只读、运行前大小确定,一般存储在程序的代码段Code Segment,这里一般存放字符串常量等;为什么OC的编译器会把这种block当作常量一样存放在内存的代码段区呢?其实这也很好理解,我们都知道block clang后代码其实就是C的struct结构,它的大小是编译阶段就可以明确的了,内部的执行也类似于普通的函数调用一样,不需要内存管理,所以被存储在代码段也就理所当然了。
2、NSStackBlock类型的Block是否支持ARC的其他操作呢?
这个问题比较复杂,构造一个非类属性的block,先看下代码示例:

__weak typeof(self) weakSelf = self;  
NSLog(@"%@",  ^{  
    __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;  
    NSLog(@"%@",strongSelf);  
    NSLog(@"my test block run...");  
 });

打印结果如下:

<__NSStackBlock__: 0x7fff5fbff720>

说明self.block=^{};等号右边的block本身是个栈block,经过OC的赋值(OC的赋值默认是strong)操作以后,使self.block指向了堆block。这个中间OC编译器将栈block进行了一次拷贝到堆区,便于ARC管理。
3、堆上的block再进行copy操作后?
我们再对堆上的block进一步进行copy,如下:

NSLog(@"****************>:%@",self.block);  
void (^myBlock)() = [self.block copy];  
NSLog(@"****************>:%@",myBlock);

打印的如下:

****************>:<__NSMallocBlock__: 0x100106d40>  
****************>:<__NSMallocBlock__: 0x100106d40>

这两个block指向了同一个block,说明堆block的copy操作只是copy了一个引用。
巧哥文中说的ARC下只有堆和global类型的block,是以block最终的存在形式,并没有考虑到一些“中间态”的block。
4、参考资料:
http://blog.csdn.net/lizitao/article/details/54907326

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