block原理要点分析和引用循环问题

  1. block的真身就是一个结构体,这个结构体有两个重要的东西:第一个是把所有从外界捕获的变量声明成成员,第二个是有一个函数指针,指向真正真正执行的函数。
  2. 有了上面的认识,所以block声明就是构建一个这样的结构体,把捕获的变量存进去,把block体变成一个函数,把函数指针指向它
  3. block调用,就是调用那个函数指针的函数。

然后,再细致些就是捕获变量是怎么处理的?

  1. 全局变量
  2. 临时静态变脸
  3. 临时变量
  4. __block修饰的变量

解答:

  1. 对全局变量,直接使用全局变量,而不做成block结构体的成员
  2. 把静态变量的地址传进去,在block结构体内是一个指针来接受,然后所有的处理都是使用指针的方式。修改值是可行。
  3. 使用值拷贝,在block结构体内有一个同样类型的变量,它的值从捕获的变量拷贝。所以只能使用这个变量,它和外界的变量已经不是同一个东西,是没法修改外界的值的。
  4. 这个比较复杂:
    1. __block变量会被一个结构体替代,这个结构体有里面有原本的变量,相当于加了一个壳。
    2. 声明变量变成了声明这个结构体byref,在block结构体里,对应的是这个结构体byref的指针,然后把刚声明的结构体地址传进去,把__forwarding指针赋值给block结构体里的指针。
    3. 在调用block的函数时,修改值会变成block里的指针修改结构体byref里的值,而这个值就是外界的值
    4. 在外界使用值的时候,也变成了修改结构体byref里的值。
    5. 总结来说就是:用新的结构体装箱加壳,然后block内外使用同一个结构体(内部通过指针操纵),然后修改和使用值实际都是这个结构体内部的真实值。

然后就是内存管理的问题:

  1. 哪些情况下捕获的变量会被强引用呢?
  2. 为啥要用__weak?
  3. 又为啥要在内部使用__strong转回来?
  4. block类型以及ARC\MRC对此有什么影响?
  5. 如果是block的参数,会不会被强引用?

解答:

使用NSLog(@"%@",block);就可以打印出block的类型

  1. 如果block类型是NSMallocBlock:对于__strong修饰的变量会强引用,而对__weak修饰的不会。而__strong是默认修饰。
  2. 在ARC情况下,只有NSMallocBlockNSGlobalBlock两种类型。如果是空block或者只引用静态变量或全局变量的,才是NSGlobalBlock,其他的都是NSMallocBlock
  3. 全局类型block不会强引用捕获的全局变量,也不会强引用捕获的静态变量。

举例:
TFPerson的声明:

#import <Foundation/Foundation.h>

typedef void(^TFCustomCallBack)(int index);

@interface TFPerson : NSObject

@property (nonatomic, strong) TFCustomCallBack callBack;

@property (nonatomic, assign) int index;

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@end

这个例子是静态局部变量:

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        static TFPerson *person;
        person = [[TFPerson alloc] init];
        person.name = @"first";
        
        TFCustomCallBack callxxx = ^(int index){
            NSLog(@"%@",person);
            
        };
        person = nil;   //位置1
        NSLog(@"%@",callxxx); //位置2
    }
    return 0;
}

输出结果是:

 person first dealloc
<__NSGlobalBlock__: 0x1000020c0>

位置1释放person后,立马调用了dealloc方法,然后才是位置2的输出。而如果换成非静态局部变量。person的释放会在位置2的输出之后,因为block强引用了person,需要等到整个main函数结束,block释放后,person才跟随释放。

  1. 用__weak修饰就是为了逃避被block强应用而导致的可能引用循环:变量A—>block—>捕获的变量B—>经过一段最后又到变量A。导致无法释放。
  2. 使用__strong是在block函数内部,这个是为了在block函数执行期间block捕获的变量不释放,如果在开始执行前就已经释放了,它也没办法。这个是配合__weak使用的,如果外界不是_weak,那么block释放前它是不会释放的,就没必要使用__strong了。

举例:

这里时,

__weak TFPerson *person;
        TFPerson *person2 = [[TFPerson alloc] init];
        person2.name = @"first";
        person = person2;
        
        TFCustomCallBack callxxx = ^(int index){
            __strong typeof(person) strongPerson = person;  //位置1
            
            NSLog(@"block call start");
            
            sleep(5);
            
            NSLog(@"inner %@",person.name); //位置3
            
        };
        
        
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
           callxxx(5);
        });
        sleep(1);
        person2 = nil; //位置2
        NSLog(@"%@",callxxx);

位置1如果不注释,那么在它会在位置2之前,也就是会先用一个强引用留住person,然后位置3的person.name是可以得到值的。

而如果注释掉位置1,那么在位置2执行完,person立马就释放了,等到位置3的时候,person已经是nil了。

所以注意到__strong的作用只是用来增加一个强引用留住变量,使用的时候,使用person还是strongPerson其实是一样的。

  1. 在引用循环的问题时,想过如果block的参数是变量A,而变量A确定强引用了block,那么在block里使用参数变量A,而不是捕获的变量A有没有问题?答案是不会,因为参数只是在调用block函数的时候传递进去,block的结构体不会生成对应的成员变量,更不会引用它,所以就没有问题。

举例:

先稍微修改TFPerson里的block类型

@class TFPerson;
typedef void(^TFCustomCallBack)(int index, TFPerson *caller);
TFPerson *person = [[TFPerson alloc] init];
        
        person.callBack = ^(int index, TFPerson *caller) {
            caller.name = @"map";
        };
        
        person.callBack(5, person);

这样,person是会正常释放的。

但是如果改成person.name = @"map”;就会造成引用循环,没法释放。

从这里也可以看出,设计block的时候,把自身传递回来时很好的设计方式。

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