一、oc代码
提示:看本文章之前,最好按顺序来看;
//代码
void test1()
{
int age = ; void(^block1)(void) = ^{
NSLog(@"block1----");
}; void(^block2)(void) = ^{
NSLog(@"block2----%d", age);
}; NSLog(@"block1-----\n%@ %@ %@ %@", [block1 class], [[block1 class] superclass], [[[block1 class] superclass] superclass], [[[[block1 class] superclass] superclass] superclass]); NSLog(@"block2-----\n%@ %@ %@ %@", [block2 class], [[block2 class] superclass], [[[block2 class] superclass] superclass], [[[[block2 class] superclass] superclass] superclass]); NSLog(@"block-----\n%@ %@ %@ %@", [^{
NSLog(@"block----%d", age);
} class], [[^{
NSLog(@"block----%d", age);
} class] superclass], [[[^{
NSLog(@"block----%d", age);
} class] superclass] superclass], [[[[^{
NSLog(@"block----%d", age);
} class] superclass] superclass] superclass]);
}
//打印
-- ::04.290317+ MJ_TEST[:] block1-----
__NSGlobalBlock__ __NSGlobalBlock NSBlock NSObject
-- ::04.290608+ MJ_TEST[:] block2-----
__NSMallocBlock__ __NSMallocBlock NSBlock NSObject
-- ::04.290652+ MJ_TEST[:] block-----
__NSStackBlock__ __NSStackBlock NSBlock NSObject
Program ended with exit code:
分析:
1)三个block的类型分别为:__NSGlobalBlock__、__NSMallocBlock__、__NSStackBlock__,什么原因,往下看;
2)上述三种类型最终都是继承自NSBlock,而NSBlock又是继承自NSObject:此处又进一步说明block其实就是一个OC对象(前面的文章已经证明过);
说明:上述结果是在ARC模式下打印的结果,现在我们看看MRC的打印情况
//设置
//打印
-- ::50.667948+ MJ_TEST[:] block1-----
__NSGlobalBlock__ __NSGlobalBlock NSBlock NSObject
-- ::50.668257+ MJ_TEST[:] block2-----
__NSStackBlock__ __NSStackBlock NSBlock NSObject
-- ::50.668279+ MJ_TEST[:] block-----
__NSStackBlock__ __NSStackBlock NSBlock NSObject
Program ended with exit code:
分析:发现MRC模式下,三种block类型:__NSGlobalBlock__、__NSStackBlock__、__NSStackBlock__,为什么中间的类型由malloc变成了stack?这是因为ARC系统自动帮助我们对block进行了copy操作;
补充一下:clang成C++代码,我们看下
struct __test1_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __test1_block_desc_0* Desc;
__test1_block_impl_0(void *fp, struct __test1_block_desc_0 *desc, int flags=) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};struct __test1_block_impl_1 {
struct __block_impl impl;
struct __test1_block_desc_1* Desc;
int age;
__test1_block_impl_1(void *fp, struct __test1_block_desc_1 *desc, int _age, int flags=) : age(_age) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};struct __test1_block_impl_2 {
struct __block_impl impl;
struct __test1_block_desc_2* Desc;
int age;
__test1_block_impl_2(void *fp, struct __test1_block_desc_2 *desc, int _age, int flags=) : age(_age) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
分析:发现都是_NSConcreteStackBlock类型,不能正确反应block的实质类型(据说是LLVM编译器版本的问题,而clang又是LLVM的一部分);
二、原因分析
1)程序内存结构
<1>首先,程序的内存结构分为:程序区(代码区)、数据区(全局区)、堆区、栈区;
<2>全局变量、static类型的局部变量存放在数据区,内存直到程序结束才自动释放;auto类型的局部变量、参数(形/实参)存放在栈区,离其最近的大阔结束时自动内存自动被释放;通过malloc\alloc\copy等手动开辟内存的,则存放在堆区,需要程序员手动予以释放;程序区可以看成非变量区,除变量外,程序的一些其他代码即常量存放在该区;
说明:
<1>除了堆区需要程序员手动管理内存外,其他区都由系统自动管理;
<2>等号左右:
{
//等号左边:auto形局部变量,存放在栈区;等号右边:常量,存放在数据区;
int age = ;
//等号左边:auto形局部变量(指针),存放在栈区;等号右边:auto形局部变量地址,存放在栈区;
int *agePtr = &age;
//等号左边:auto形局部变量(指针),存放在栈区;等号右边:alloc开辟的对象,存放在堆区;
NSObject *objc = [[NSObject alloc] init];
}
2)block类型
<1>三种block类型(global、malloc、stack),从字面理解,可以推断依次存放在数据区、堆区、栈区;
<2>我们发现,blcok1没有访问任何变量,后两个block都访问量变量age,而age是一个auto类型的局部变量;似乎block的类型跟访问的变量有关系?往下看;
//代码
int weight = ;void test2()
{
static int age = ; void(^block1)(void) = ^{
NSLog(@"-----%d", age);
}; void(^block2)(void) = ^{
NSLog(@"-----%d", weight);
}; NSLog(@"%@ %@", [block1 class], [block2 class]);
}
//打印
-- ::56.366509+ MJ_TEST[:] __NSGlobalBlock__ __NSGlobalBlock__
Program ended with exit code:
分析:
<1>如果age是static修饰的局部变量,或者访问全局变量,则block的类型都是__NSGlobalBlock__,那么我们基本上可以肯定,block的类型取决于其访问的变量的属性;
<2>这里带来了一个新的问题:
因为auto类型的局部变量是存放在栈区的,而block要访问该变量,经前述文章分析,block会讲该变量捕获到block结构体内部,即重新开辟内存来存放该局部变量(相当于copy操作,但不是copy),那么此时的block自己是存放在哪个区呢?
前面说了,auto类型的局部变量一定是存放在栈区的,这点毋庸置疑,而block虽然新开辟内存来存放该变量,但改变不了该变量是一个auto类型的局部变量的属性,因此此时的block也只能存放在栈区;
既然存放在栈区,则访问的变量作用域仅限于离其最近的大括号范围内,超出则被自动释放,我们来验证下
//代码
void(^block)(void);void test3()
{
int age = ; block = ^{
NSLog(@"----%d", age);
};
}int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// test1();
// test2();
test3();
block();
}
return ;
}
//打印
-- ::19.489782+ MJ_TEST[:] -----
Program ended with exit code:
分析:
<1>age是一个auto类型的局部变量,作用域仅限于test3()函数,该函数一旦调用完毕,age则被自动释放(变成垃圾内存,值不确定);
<2>根据打印结果,age的值不是10而是一堆乱码,说明age已经被自动释放,block再次调用时,访问的是被废弃的内存;
那么如何才能不被自动释放?往下看
//代码
void test4()
{
int age = ; block = [^{
NSLog(@"----%d", age);
} copy];
}int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
// test1();
// test2();
// test3();
test4();
block();
NSLog(@"%@", [block class]);
}
return ;
}
//打印
2019-01-11 09:37:16.563329+0800 MJ_TEST[776:26631] —-10
2019-01-11 09:37:16.563935+0800 MJ_TEST[776:26631] __NSMallocBlock__
Program ended with exit code: 0
分析:
<1>通过copy操作能达到auto类型的局部变量的值正确,为什么?因为copy是把age的值直接拷贝到了一块新的内存区域,而我们知道copy操作开辟的内存必定是在堆区(同时,block的类型由之前的__NSStackBlock__类型变为__NSMallocBlock__类型);
<2>因此,防止一个auto类型的局部变量自动释放的方法,就是将其copy到堆区进行手动管理,达到对其生命周期可控的目的(所以记得要释放[block release])——这是MRC模式下须手动管理内存,而在ARC模式下系统会自动管理内存(copy和release);
说明:block此处的copy是深拷贝还是浅拷贝,以及深拷贝和浅拷贝的区别——后面文章会写到!
三、结论
1)blcok的类型取决于其访问的变量的类型,跟是否有强指针持有block对象无关(但ARC下,会从栈区拷贝到堆区):
【1】global:没有访问auto类型局部变量——包括:没有访问任何变量、访问了static类型的局部变量、访问了全局变量(包括static和auto类型);
【2】stack:访问了auto类型的局部变量;
【3】malloc:对block进行了copy操作;
2)存储位置: