什么是block
block是iOS中对闭包的实现,什么是闭包呢?闭包(英语:Closure),又称词法闭包(Lexical Closure)或函数闭包(function closures),是在支持头等函数的编程语言中实现词法绑定的一种技术。闭包在实现上是一个结构体,它存储了一个函数(通常是其入口地址)和一个关联的环境(相当于一个符号查找表)。环境里是若干对符号和值的对应关系,它既要包括约束变量(该函数内部绑定的符号),也要包括自由变量(在函数外部定义但在函数内被引用),有些函数也可能没有自由变量。
block是一个OC对象,block类型有__NSStackBlock__、NSMallocBlock、NSGlobalBlock、,分别分配在栈、堆、全局存储区域中。他们都继承于NSObject。下面代码证明打印了__NSGlobalBlock__的继承链
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"akon");
};
NSLog(@"block.class = %@", [block class]);
NSLog(@"block.class.superclass = %@", [[block class] superclass]);
NSLog(@"block.class.superclass.superclass = %@", [[[block class] superclass] superclass]);
NSLog(@"block.class.superclass.superclass.superclass = %@", [[[[block class] superclass] superclass] superclass]);
运行结果为:
2020-11-13 18:39:02.919351+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-13 18:39:02.919562+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass = NSBlock
2020-11-13 18:39:02.919713+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass.superclass = NSObject
2020-11-13 18:39:02.923424+0800 BlockTestDemo[86009:2083840] block.class.superclass.superclass.superclass = (null)
下面表格列出了MRC和ARC环境下block类型
类型环境
NSGlobalBlock只访问了静态变量(包括全局静态变量和局部静态变量)和全局变量
NSStackBlock没访问静态变量和全局变量
NSMallocBlock__NSStackBlock__调用了copy
执行如下代码,打印结果符合预期
__weak typeof(self)weakSelf = self;
static int a = 0;
void (^block1)(void) = ^{
a = 1;
b = 1; //b为全局变量
};
__block int c = 0;
void (^block2)(void) = ^{
NSLog(@"age:%d", weakSelf.age);
c = 1;
};
NSLog(@"block1.class = %@", [block1 class]);
NSLog(@"block2.class = %@", [block2 class]);
NSLog(@"block2 copy.class = %@", [[block2 copy] class]);
运行结果如下:
2020-11-14 22:45:54.457496+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block1.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-14 22:45:54.457616+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2.class = __NSStackBlock__
2020-11-14 22:45:54.457720+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2 copy.class = __NSMallocBlock__
类型环境
NSGlobalBlock只访问了静态变量(包括全局静态变量和局部静态变量)和全局变量
NSMallocBlock没访问静态变量和全局变量
运行上面的代码,结果如下:
2020-11-14 22:45:54.457052+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block1.class = __NSGlobalBlock__
2020-11-14 22:45:54.457211+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2.class = __NSMallocBlock__
2020-11-14 22:45:54.457356+0800 BlockTestDemo[13178:426318] block2 copy.class = __NSMallocBlock__
我们看到block2为__NSMallocBlock__,这是因为编译器做了优化,在ARC下除了_NSGlobalBlock__就是__NSMallocBlock__,没有__NSStackBlock__;在MRC __NSMallocBlock__生成的条件是对block调用了copy操作。
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,copy的情况如下: 1、block作为函数返回值时 2、 将block赋值给__strong指针时 3、block作为Cocoa API中方法名含有usingBlock的方法参数时 4、block作为GCD API的方法参数时 在ARC中对__NSStackBlock__调用copy变成__NSMallocBlock__,NSMallocBlock__调用copy还是__NSMallocBlock,引用计数+1,_NSGlobalBlock__调用copy啥都不做。
copy底层原理 1、通过_Block_object_assign来对OC对象进行强引用或弱引用 2、通过_Block_object_dispose对OC进行清理
写下如下代码,然后在终端进入.m文件所在目录,执行命令xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc ArcClass.m 我们可以看到在当前目录生成ArcClass.cpp文件。
int age = 18;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"age is %d",age);
};
block();
我们可以看到上面的代码变成了
int age = 18;
// block定义
void (*block)(void) = ((void (*)())&__ArcClass__TestArc_block_impl_0((void *)__ArcClass__TestArc_block_func_0, &__ArcClass__TestArc_block_desc_0_DATA, age));
// block调用
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
上面代码删除掉一些强制转换的代码简化如下
int age = 18;
// block定义
void (*block)(void) = & __ArcClass__TestArc_block_impl_0(
&__ArcClass__TestArc_block_func_0,
& __ArcClass__TestArc_block_desc_0_DATA,
age
);
// block调用
block->FuncPtr(block);
我们可以看到block是指向__ArcClass__TestArc_block_impl_0对象的指针,结构体__ArcClass__TestArc_block_impl_0定义如下:
struct __ArcClass__TestArc_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __ArcClass__TestArc_block_desc_0* Desc;
int age;
__ArcClass__TestArc_block_impl_0(void *fp, struct __ArcClass__TestArc_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
该结构体把age直接赋值给了_age,执行的是拷贝操作。
结构体中第一个成员变量是struct __block_impl impl;
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void *FuncPtr;
};
__block_impl 的成员变量isa代表了该block属于啥类型,本例中为_NSConcreteStackBlock ,FuncPtr代表block的调用方法,本例中为__ArcClass__TestArc_block_func_0
第二个成员变量是struct __ArcClass__TestArc_block_desc_0* Desc;
static struct __ArcClass__TestArc_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __ArcClass__TestArc_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ArcClass__TestArc_block_impl_0)};
desc描述了__ArcClass__TestArc_block_impl_0的大小
结构体中第三个是成员变量age 该结构体把age直接赋值给了_age,执行的是拷贝操作。
block调用实际上执行的是__ArcClass__TestArc_block_func_0方法 下面为 block方法代码NSLog(@"age is %d",age);的实现
static void __ArcClass__TestArc_block_func_0(struct __ArcClass__TestArc_block_impl_0 *__cself) {
//这里访问age是bound by copy ,即拷贝。
int age = __cself->age; // bound by copy
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_x0_cw796jjd255431nlsdwjt9840000gn_T_ArcClass_6c36ef_mi_0,age);
}
从上面的分析可以看到,定义一个block的时候,底层生成了一个代表block的结构体__ArcClass__TestArc_block_impl_0,该结构体有一个__block_impl类型的impl成员变量和代表捕获变量的成员变量。其中impl的isa 代表了block的类型,FuncPtr代表了block的实际调用方法,该方法的参数为__ArcClass__TestArc_block_impl_0。
可以按照上面分析思路,得出结论
变量类型捕获到block内部变量类型
局部非OC变量√值传递
局部变量 static、OC对象√指针传递
全局变量×直接访问
可以看到全局变量,b lock内部不会直接捕获,其他变量会捕获。
__block只能修饰非静态局部变量,不能修饰静态变量和全局变量,否则编译器报错。
当需要在block内部修改一个局部变量时,需要加__block ,否则,编译不过。下面的代码,编译报错:Variable is not assignable (missing __block type specifier)。加上__block编译通过,name会变成lbj
NSString* name = @"akon";
void (^block)(void) = ^{
name = @"lbj";
};
block();
类似刚才的转成cpp思路,分析得出结论如下图。总结就是对于__block变量,底层会封装成一个对象,其中通过__forwarding指向自己,来访问真实的变量。
为什么要通过__forwarding访问? 这是因为,如果__block变量在栈上,就可以直接访问,但是如果已经拷贝到了堆上,访问的时候,还去访问栈上的,就会出问题,所以,先根据__forwarding找到堆上的地址,然后再取值
当对象A和对象B互相引用时会造成循环引用。
竟然对象A和对象B互相引用会造成循环引用,那就要断开这个循环引用,可以通过__weak或者__unsafe_unretained,这两者的区别是__unsafe_unretained当引用对象变为nil时__unsafe_unretained对象不会自动置为nil,导致变为野指针,再次使用会崩溃。
1) 在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell的block直接引用self或者直接以_形式引用属性造成循环引用。
cell.clickBlock = ^{
self.name = @"akon";
};
cell.clickBlock = ^{
_name = @"akon";
};
解决方案:把self改成weakSelf;
__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
weakSelf.name = @"akon";
};
注意有的时候我们会在block里面写成__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf,然后再用strongSelf调用方案,这样做的原因是防止在block执行过程中weakSelf突然变成nil。 2)在cell的block中直接引用VC的成员变量造成循环引用。
//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC(){
int _age;
}
cell.clickBlock = ^{
_age = 18;
};
解决方案有两种:
用weak-strong dance
__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
strongSelf->age = 18;
};
把成员变量改成属性
//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC()
@property(nonatomic, assign)int age;
@end
__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
weakSelf.age = 18;
};
3)delegate属性声明为strong,造成循环引用。
@interface TestView : UIView
@property(nonatomic, strong)id<TestViewDelegate> delegate;
@end
@interface TestVC()<TestViewDelegate>
@property (nonatomic, strong)TestView* testView;
@end
testView.delegate = self; //造成循环引用
解决方案:delegate声明为weak
@interface TestView : UIView
@property(nonatomic, weak)id<TestViewDelegate> delegate;
@end
4)在block里面调用super,造成循环引用。
cell.clickBlock = ^{
[super goback]; //造成循环应用
};
解决方案,封装goback调用
__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
[weakSelf _callSuperBack];
};
- (void) _callSuperBack{
[self goback];
}
5)block声明为strong 解决方案:声明为copy 6)NSTimer使用后不invalidate造成循环引用。 解决方案:
NSTimer用完后invalidate;
NSTimer分类封装
+ (NSTimer *)ak_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
block:(void(^)(void))block
repeats:(BOOL)repeats{
return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
target:self
selector:@selector(ak_blockInvoke:)
userInfo:[block copy]
repeats:repeats];
}
+ (void)ak_blockInvoke:(NSTimer*)timer{
void (^block)(void) = timer.userInfo;
if (block) {
block();
}
}
--
用YYWeakProxy来创建定时器