Block如何捕获外部变量二:对象类型

上一篇我们讲到了Block是如何捕获基本数据类型的,今天我们研究一下block是如何捕获对象类型的数据.
我们用一个小问题开始本篇的主题:在ARC环境下,我们先创建一个Person类,再重写Person类的dealloc方法,然后看下面代码

当我们的代码走到断点的时候,Person被销毁了,这很容易理解,因为出了person变量的作用域,我们对这段代码稍加修改,如下:


我们在block中使用了person,会发现代码再次走到断点的时候,person并没有释放,这是为什么呢?我们看一下转换后的底层代码:

补充于2019-12-22 22:55分.感谢万能的喜剧提出的问题,之前写的的确不够详细,针对此问题再做补充:
其实上述block的类型并不是我们所看到的_NSConcreteStackBlock类型,虽然转换为底层代码后显示的是_NSConcreteStackBlock类型.但是我们在将block进行赋值操作后,runtime会自动对这个block进行copy操作,所以此时的block类型其实是NSMallocBlock类型:

NSMallocBlock

所以要在ARC环境下查看_NSConcreteStackBlock类型的block就不要对其进行赋值操作:
StackBlock 不会引用外部变量

我们先假设在block内部对Person的捕获是强引用的,因为只有是强引用才能解释为什么person出了作用域后仍然没有销毁,接下来我们来验证一下.
我们将 ARC 改成 MRC ,然后运行:


会发现同样的代码,Person释放了.因为这是在 MRC 环境下,我们知道访问了 auto 变量block__NSStackBlock类型,由此我们可以得出结论:栈内存中的block是不会强引用外部变量的
为了验证这个结论的正确性,同样在 MRC 环境下,我们把刚才栈上的block进行copy操作:

很明显,Person没有释放,说明了在 MRC 环境下,堆空间上的block会对Person进行一次相当于retain操作,保住了Person的命.
结论:不管是 ARC 环境还是 MRC 环境,栈空间的block是不会拥有外部对象的;堆空间的block会拥有外部对象,在 ARC 环境下就是强引用,在 MRC 环境下就是 retain.
我们再对上面的代码稍加修改:

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MYBlock block;
        {
            Person *person = [[Person alloc]init];
            person.age = 10;
            __weak Person *weakPerson = person;
            block = ^{
                NSLog(@"--------%d",weakPerson.age);
            };
        }
        //会发现走到这里的时候, Person 已经释放了
        NSLog(@"--------");
    }
    return 0;
}

我们使用__weak修饰person,会发现Person对象走到NSLog处时会释放掉,相信有很多人都使用过__weak关键字修饰block内部访问的局部变量来防止循环引用,但这是为什么呢?我们继续通过clang编译器转换成 C++ 代码,查看一下底层,我们继续使用xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc命令来转换OC文件,会发现报错,如图:


这报错的大概意思是,不能创建弱引用!这是因为弱引用的技术是需要runtime动态支持的,静态的编译代码是没办法转换的.解决办法就是告诉编译器当前环境是 ARC 环境并且指定运行时的版本即可.完整的命令行如下:
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc -fobjc-arc -fobjc-runtime=ios-8.0.0 main.m
成功转换后的底层代码如下:

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  Person *__weak weakPerson;//此处变成了 弱引用
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__weak _weakPerson, int flags=0) : weakPerson(_weakPerson) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

我们再把__weak去掉,再转换做一下对比:

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        MYBlock block;
        {
            Person *person = [[Person alloc]init];
            person.age = 10;
//            __weak Person *weakPerson = person;
            block = ^{
                //去掉弱引用,使用 person
                NSLog(@"--------%d",person.age);
            };
        }
        NSLog(@"--------");
    }
    return 0;
}

对比一下底层:

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  Person *__strong person; //这里也变成了 __strong
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, Person *__strong _person, int flags=0) : person(_person) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

通过对比我们可以得出结论:block内部在访问外部的auto变量时,外部auto变量是以什么指针访问的(strong / weak),结构体内内部也是以什么指针访问.
我们在转换后的.cpp文件中找到__main_block_desc_0这个结构体:(我们在block的本质中已经对block内部的结构体有详细的解析,不懂的同学可以查看)

__main_block_desc_0结构体

我们知道之前我们了解的__main_block_desc_0结构体中只有reservedBlock_size两个成员,现在又增加了copy,dispose两个函数指针,这两个函数指针有什么作用呢?注意:只有在访问对象类型的auto变量时才会生成copy dispose.通过底层代码,我们可以看出,copy指针指向__main_block_copy_0函数,dispose指针指向__main_block_dispose_0函数.

  • __main_block_copy_0
    当栈空间的block在进行copy操作变成堆空间的block时,block内部会自动调用__main_block_copy_0函数,我们看看block函数的内部:
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src)

{_Block_object_assign((void*)&dst->person, (void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
    
}

__main_block_copy_0内部会调用_Block_object_assign函数,并且把person当做参数传递进去.而在_Block_object_assign函数内部,会根据auto变量的修饰符(__strong,__weak,__unretained)进行相应的操作,形成强引用(retain)或者弱引用

  • __main_block_dispose_0
static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {
    _Block_object_dispose((void*)src->person, 3/*BLOCK_FIELD_IS_OBJECT*/);
}

如果block从堆中移除(block销毁)时,会调用block内部的dispose函数,dispose函数内部又会调用__main_block_dispose_0函数,__main_block_dispose_0函数会自动释放引用的auto变量(release)

结论:
block内部访问了对象类型的auto变量时:
1:如果block是在栈上,将不会对auto变量产生强引用(不管是 MRC 或者 ARC)
2:如果block是在堆上,就说明block进行过copy操作,进行copy操作的block会自动调用block内部的__main_block_copy_0函数,__main_block_copy_0函数内部会根据auto变量的修饰符形成相应的强引用(retain)或者弱引用.
3:当block销毁时,block会自动调用内部的dispose函数,dispose函数会自动调用内部的__main_block_dispose_0释放引用的auto变量.

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
  • 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 204,053评论 6 478
  • 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 85,527评论 2 381
  • 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 150,779评论 0 337
  • 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 54,685评论 1 276
  • 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 63,699评论 5 366
  • 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 48,609评论 1 281
  • 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 37,989评论 3 396
  • 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 36,654评论 0 258
  • 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 40,890评论 1 298
  • 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 35,634评论 2 321
  • 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 37,716评论 1 330
  • 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 33,394评论 4 319
  • 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 38,976评论 3 307
  • 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 29,950评论 0 19
  • 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 31,191评论 1 260
  • 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 44,849评论 2 349
  • 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 42,458评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容