码迷,mamicode.com
首页 > 移动开发 > 详细

iOS爱上底层-Block实现与原理

时间:2020-05-26 20:45:33      阅读:83      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:runtime   原因   cas   交流   code   auth   成员   mat   变量   

前言

很多人在面试的时候都会被问到Block,那么Block分为哪几种类型呢? 其实Block共有6种类型,其中三种常用级别,分别是:_NSConcreteGlobalBlock _NSConcreteStackBlock _NSConcreteMallocBlock,三种系统级别 ,分别是_NSConcreteAutoBlock _NSConcreteFinalizingBlock _NSConcreteWeakBlockVariable,本次只介绍3种常用类型。

Block常见的三种类型

  • 全局Block(__NSGlobalBlock__)

 

技术图片

 

  • 堆Block(__NSMallocBlock__)

 

技术图片

 

  • 栈Block(__NSStackBlock__)

 

技术图片

 

Block的本质是什么?

 

技术图片 把左边OC(左边)的代码编译成C++(右边),我们会发现原本的block在C++里面被拆解成一个叫__main_block_impl_0的构造函数,我们在往上看可以发现,它其实就是一个结构体对象。而这个构造函数传了两个值__main_block_func_0__main_block_desc_0_DATA__main_block_func_0:就是Block所执行的内容,在C++底层则变成了一个函数。__main_block_desc_0_DATA:有两个成员:reservedBlock_size

 

Block是如何捕获外界变量的?

 

 我们创建一个局部变量a=10,然后看C++代码,可以发现在__main_block_impl_0结构体中创建了一个属性int a,并且在函数实现中创建了一个临时变量a,将结构体中的属性赋值给他。由于这次拷贝是值拷贝,所以在函数里面不能对当前的属性进行修改。为了能够改变a的值,要加上__block,如下图:

 

 

技术图片

 

 

技术图片 我们可以发现__block修饰的临时变量在C++中变成了一个结构体__Block_byref_a_0。并且在调用函数的时候,传的是a的指针,并且在函数的实现中,__Block_byref_a_0 *a = __cself->a则是进行一次指针拷贝,所以用__block修饰的变量可以在Block内部进行修改。

 

解决Block循环引用的几种方式

 //循环引用
    self.name = @"1234";
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",self.name);
    };
    self.block();

 


复制代码

很多人都知道Block会引起循环引用,如同上面这段代码,当self持有block,block持有self,就产生了循环引用。接下来就介绍3种解决循环引用的方式
1、__block:我们只需要在self.name的下面创建一个中介者vc(__block ViewController *vc = self),然后将block里面的self.name替换成vc.name,用完之后将vc置为nil即可。(俗称中介者模式)

    // 循环引用
    self.name = @"1234";
    __block ViewController *vc = self;
    self.block = ^{
        NSLog(@"%@",vc.name);
        vc = nil;
    };
    self.block();
复制代码

2、传参:我们只需要将当前的self当做参数传入到block里面,block内部会创建一个临时变量vc,此时我们就打破了互相持有,就会解决循环引用的问题了

    // 循环引用
    self.name = @"1234";
    self.block = ^(ViewController *vc){
        NSLog(@"%@",vc.name);
    };
    self.block(self);
复制代码

3、weak and strong:这种方式也是最多人用的,既创建weak,但是有一个问题,如果添加一个延迟执行,weakSelf就会提前释放,导致访问不到外界变量,所以我们又需要在blcok里面strong一下

// 循环引用
    self.name = @"1234";
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.block = ^{
        __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"%@",strongSelf.name);
        });
    };
    self.block();
复制代码

 

 

Block打破循环引的原理

在汇编里面,Block会掉用一个叫_Block_object_assign的api。而解决循环引用的关键之处也在下面的代码中。

void _Block_object_assign(void *destArg, const void *object, const int flags) {
    const void **dest = (const void **)destArg;
    switch (os_assumes(flags & BLOCK_ALL_COPY_DISPOSE_FLAGS)) {
      case BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
        _Block_retain_object(object);
        *dest = object;
        break;

      case BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
        *dest = _Block_copy(object);
        break;
    
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_FIELD_IS_BYREF:
        *dest = _Block_byref_copy(object);
        break;
        
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK:
        *dest = object;
        break;

      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_OBJECT | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
      case BLOCK_BYREF_CALLER | BLOCK_FIELD_IS_BLOCK  | BLOCK_FIELD_IS_WEAK:
        *dest = object;
        break;

      default:
        break;
    }
}
复制代码
以__weak为例。我们为了解决循环引用,通常都会写上这样一句代码:__weak typeof(self) weakSelf = self;,将self加入到弱引用技术表,但是这并不足以解释打破循环引用的原因。而是weakSelf和self并不是同一个点,他们指向的空间都是同一个。而最关键的是这一行代码const void **dest = (const void **)destArg;,他copy的是weakSelf的指针地址,而不是self,所以weakSelf被释放的时候,不会影响到self。

Block是如何从栈到堆?
void *_Block_copy(const void *arg) {
    struct Block_layout *aBlock;

    if (!arg) return NULL;
    
    // The following would be better done as a switch statement
    aBlock = (struct Block_layout *)arg;
    if (aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE) {
        // latches on high
        latching_incr_int(&aBlock->flags);
        return aBlock;
    }
    else if (aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL) {
        return aBlock;
    }
    else {
        // Its a stack block.  Make a copy.
        struct Block_layout *result =
            (struct Block_layout *)malloc(aBlock->descriptor->size);
        if (!result) return NULL;
        memmove(result, aBlock, aBlock->descriptor->size); // bitcopy first
#if __has_feature(ptrauth_calls)
        // Resign the invoke pointer as it uses address authentication.
        result->invoke = aBlock->invoke;
#endif
        // reset refcount
        result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK|BLOCK_DEALLOCATING);    // XXX not needed
        result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 2;  // logical refcount 1
        _Block_call_copy_helper(result, aBlock);
        // Set isa last so memory analysis tools see a fully-initialized object.
        result->isa = _NSConcreteMallocBlock;
        return result;
    }
}

 

复制代码

这里就是当前Block从栈->堆的过程。 1、aBlock->flags & BLOCK_NEEDS_FREE会判断当前Block的引用计数器,因为block的引用计数器是不受runtime下层处理的,所以它由自己来进行管理。而且这里的引用计数器是+2,而不是+1,因为+1会对别的属性有影响,所以这里是+2(如下)。

static int32_t latching_incr_int(volatile int32_t *where) {
    while (1) {
        int32_t old_value = *where;
        if ((old_value & BLOCK_REFCOUNT_MASK) == BLOCK_REFCOUNT_MASK) {
            return BLOCK_REFCOUNT_MASK;
        }
        if (OSAtomicCompareAndSwapInt(old_value, old_value+2, where)) {
            return old_value+2;
        }
    }
}

 


复制代码

2、aBlock->flags & BLOCK_IS_GLOBAL判断当前的Block是否为全局变量,是的话就直接返回
3、else就是将block复制到栈中,首先会创建一个新的结构体result,然后将旧的Block全部拷贝到新的Block中,然后isa就被标记为_NSConcreteMallocBlock

总结

1、解决block循环引用的思路就是中介者模式。
2、Block的本质就是结构体
3、当Block捕获到外界变量时,ARC下就会从全局block变成堆block,MRC下依然还是栈Block

作为一个开发者,有一个学习的氛围跟一个交流圈子特别重要,这是一个我的iOS交流群:651612063 进群密码111,不管你是小白还是大牛欢迎入驻 ,分享BAT,阿里面试题、面试经验,讨论技术, 大家一起交流学习成长!

进群文件可领取2020年iOS大厂面试题

技术图片

 

 

[点击进群 密码:111](https://jq.qq.com/?_wv=1027&k=sUBNztG4)
[原文](https://juejin.im/post/5eba9de86fb9a04351050ea7)

iOS爱上底层-Block实现与原理

标签:runtime   原因   cas   交流   code   auth   成员   mat   变量   

原文地址:https://www.cnblogs.com/ajjx1366/p/12967819.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有  联系我们:gaon5@hotmail.com
迷上了代码!