文章目录

前言
1. Block简介
2. 语法
- 初始化和声明
3. Block类型变量
- typedef
- 截获自动变量
- --block
- 截获的自动变量
4.block的实现
- 4.1 Block的存储域
- - - 关键理解
  - 你知道几种block?
  - - __NSGlobalBlock__
    - __NSMallocBlock__
    - __NSStackBlock__
  - 深入理解Block的存储域
  - - 问题遗留
    - Blocks如何实现复制到堆上
    - 编译器何时需要手动copy？
- 4.2__block变量的存储域
- - - 在一个Block使用__block对象
    - 在多个Block使用__block对象
  - 问题解释
截获对象
- - 问题引入
- 源码理解![请添加图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/dde37719f5064266989d78e81e0cd50f.png)
- - `_main_block_copy_0`
  - `_main_block_depose_0`
  - 调用时机
  - 区分__block对象和普通截获对象
7. __block变量和对象
- __block
- __weak试一试

前言

小蓝书的Block说的东西实在是太少了，本篇博客复习和学习混搭，重点了解Block的基础和一些关键问题，针对于小白书的BLK部分进行基础学习

1. Block简介

block是一个带有自动变量值的匿名函数，它也是一个数据类型,跟int double float一样都是数据类型.所以我们是可以创建一个block类型的变量.

关键理解

代码块，block类似一个于方法。而每一个方法都是在被调用的时候从硬盘到内存，然后去执行，执行完就消失，所以，方法的内存不需要我们管理，也就是说，方法是在内存的栈区。所以，block不像OC中的类对象(在堆区)，他也是在栈区的。如果我们使用block作为一个对象的属性，我们会使用关键字copy修饰他，因为他在栈区，我们没办法控制他的消亡，当我们用copy修饰的时候，系统会把该 block的实现拷贝一份到堆区，这样我们对应的属性，就拥有的该block的所有权。就可以保证block代码块不会提前消亡。

2. 语法

初始化和声明

 返回值类型 (^block变量的名称)(参数列表)

void (^block1)()//无返回值,无参数
int (^block2)(int num1,int num2)//int类型返回值i,两个int类型参数

block变量的赋值

 返回值(^block变量名)(参数列表） = ^(参数列表){函数体};

- (void)bkl2 {void (^block1)(NSString *a, NSString *b) = ^(NSString *x, NSString *y) {NSLog(@"%@--%@",x,y);};block1(@"S11", @"EDG");
}

3. Block类型变量

Block类型变量与一般C语言函数变量完全相同，可作为以下用于使用
- 自动变量
- 函数参数
- 静态变量
- 静态全局变量
- 全局变量
使用Block语法，将Block赋值为Block变量

int (^blk)(int) = ^(int count){return count + 1};

因为与通常的变量相同，所以当然也可以有Block类型变量赋值给Block类型变量。

int (^bilk1)(int) = blk;

- (void)blk3 {int (^blk)(int) = ^(int count){return count + 1;};int (^blk1)(int) = blk;int (^blk2)(int);blk2 = blk1;}

typedef

函数参数中使用Block类型变量可以向函数传递Block。但是在参数和函数返回值中使用Block类型变量极为复杂。这时，我们可以使用typedef来解决该问题

typedef int (^blk_t)(int);

截获自动变量

blk的带有自动变量的匿名函数，什么是带有自动变量？
```
带有自动变量值”在Block中表现为“截取自动变量值
```

NSString *c = @"ff";
NSString* (^addBlock)(NSString *a, NSString *b) = ^(NSString *a, NSString *b) {return [NSString stringWithFormat:@"%@%@%@", a, b, c];
};

–block

自动变量值截获只能保存执行Block语法瞬间的值。
__不允许块属性，仅允许在局部变量上 __block attribute not allowed, only allowed on local variables
保存后就不能改写该值。若想在Block语法的表达式中将值赋给Block语法外声明的自动变量，需要在该自动变量上附加__block说明符。我们称这种变量为__block变量。

截获的自动变量

对于块来说 截获Objective-C对象，调用变更该对象的方法不会产生编译错误

- (void)bll4 {id tstArray = @[@"blk", @"不允许赋值", @"给截获的变量"];id array = [[NSMutableArray alloc] init];void (^blk)(void) = ^{id obj = [[NSObject alloc] init];[array addObject:obj];};}

而向截获的变量array赋值则会产生编译错误。

- (void)bll4 {id tstArray = @[@"blk", @"不允许赋值", @"给截获的变量"];id array = [[NSMutableArray alloc] init];void (^blk)(void) = ^{id obj = [[NSObject alloc] init];//        [array addObject:obj];array = tstArray;};}

4.block的实现

对于blk实现部分的小白书的前三点我在这篇博客不写了，这边博客是先了解基础，接下来会再去了解源码之后作新的博客学习。

4.1 Block的存储域

关键理解

代码块，block类似一个于方法。而每一个方法都是在被调用的时候从硬盘到内存，然后去执行，执行完就消失，所以，方法的内存不需要我们管理，也就是说，方法是在内存的栈区。所以，block不像OC中的类对象(在堆区)，他也是在栈区的。如果我们使用block作为一个对象的属性，我们会使用关键字copy修饰他，因为他在栈区，我们没办法控制他的消亡，当我们用copy修饰的时候，系统会把该 block的实现拷贝一份到堆区，这样我们对应的属性，就拥有的该block的所有权。就可以保证block代码块不会提前消亡。
Block 和 ——block变量的实质
block既然是OC的对象，那么也存在许多的类似的类

你知道几种block?

block的类

书上的关于存储区域分配的解释
- 三种类对应了三种不同的区域

NSGlobalBlock

- (void)globaBlock {void (^glbBlk)(void) = ^{NSLog(@"1");};NSLog(@"%@", glbBlk);
}![请添加图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/27a0a020364241f785483e8e3f52b394.png)

从打印结果NSGlobalBlock可以看出来，这是一个全局的Block。
从代码上来看，这是一个无参数也无返回值的Block，Block体内什么也没有做，也没有引用任何的变量，总结来说如下
GlobalBlock：
- 位于全局区
- 在Block内部不使用外部变量（不使用应截获的自动变量），或者只使用静态变量和全局变量

NSMallocBlock

- (void)mallocBlock {NSString* str = @"mallocBlk";void (^glbBlk)(void) = ^{NSLog(@"%@", str);};NSLog(@"%@", glbBlk);
}

这里引用了一个外部的变量，打印是NSMallocBlock，也就是堆Block
NSMallocBlock：
- 在Block内部使用局部变量或者OC属性，并且赋值给强引用或者Copy修饰的变量。

NSStackBlock

- (void)stackBlock {NSString* str = @"stackBlk";void (^__weak jpBlock)(void) = ^{NSLog(@"输出：%@", str);};NSLog(@"%@",jpBlock);}

NSStackBlock 和 NSMallocBlock这里代码的区别就是在ARC环境下使用了__weak修饰符
- block不像OC中的类对象(在堆区)，他也是在栈区的。如果我们使用block作为一个对象的属性，我们会使用关键字copy修饰他，因为他在栈区，我们没办法控制他的消亡，当我们用copy修饰的时候，系统会把该 block的实现拷贝一份到堆区
所以总结 NSStackBlock:
- 位于栈区
- 与MallocBlock一样，可以在内部使用局部变量或者OC属性。
- 但是不能赋值给强引用或者Copy修饰的变量（）
我认为 NSStackBlock 和 NSMallocBlockd的区别就是 NSMallocBlockd通过一些修饰把 NSStackBlock 从栈变成了OC的属性，从而就到了堆

深入理解Block的存储域

刚才的栈区和堆区的理解是我个人的猜测，书上给了大量的解释和说明。
为什么Block超出变量作用区域可以存在
配置在全局变量上的 Block，从变量作用域外也可以通过指针安全地使用。但放置在栈上的Block，如果其所属的变量作用城结束，该Blook 就被废弃。由于__block 交量也配置在栈上，同样地，如果其所属的变量作用域结束，则该_block 变量也会被废弃
Blocks提供了把Block和__block复制到堆上的方法，防止block被废弃

复制到堆上的block将NSMallocBlock类对象写入Block用结构体实例的成员变量指针

问题遗留

这里还没有深入了解block的内部结构，下一篇博客深入探讨Block源码

Blocks如何实现复制到堆上

对于OC来说，当ARC处于有效情况的时候，大多数情况下编译器会自己进行判断，自动生成把block从栈复制到堆上的代码。
- 以返回block的函数为例

blk_t func(int rate) {return ^(int count) {return rate * count;};
};
- (void)testBlk {func(4);NSLog(@"%@", func(4));
}

该代码本应该是返回配置在栈上的block函数当程序结束的时候block应该被废弃，但实际打印出来的结果是malloc block

书上讲该段代码翻译成源代码

blk_t func(int rate) {return ^(int count) {return rate * count;};
};

在ARC处于有效状态下，blk_t tmp 和blk_t strong tmp是一样的效果，也就是

源码的 objc_retainBlock(tmp)其实就是Block_copy函数

tmp = Block_copy(tmp)
return objc_autoReleaseReturnValue(tmp)

翻译源码的注释看实现栈到堆的过程发生了什么

也就当Block作为函数的返回值返回的时候，编译器会自动生成复制到堆上的代码。

编译器何时需要手动copy？

大多数情况⬇️编译器会自主的进行判断拷贝，但是如下情况需要手动copy。
- 向方法或者函数里传递Block时。
但是在方法或者函数里面适当的复制了传递的参数时，那么就不需要手动复制
- GCD的API不需要
- cocoa框架方法且方法名包含usingBlock

对于Block语法和Block类型变量都可以直接调用copy方法

blkCopy = [blk copy];

对于配置在栈上的Block我们知道调用copy方法会讲Block从栈复制到堆上，那么存储在数据域和堆上Block调用copy会发生如下情况

在不确定的情况下调用copy方法不会出现问题，即使是引用计数也有ARC帮我们自动管理。

多次调用copy也不会出现问题

 int (^blk)(int) = ^(int count){return count + 1;};blk = [[[[blk copy] copy] copy] copy];

多次的copy就是一个持有，废弃，持有，废弃。。。的重复过程，对于ARC我们有自动管理，所以不会出现问题。

4.2__block变量的存储域

__block变量的存储域和引用计数的模式类似，因为__block对象是在Block里被引用或者调用的，当Block被从栈复制到堆时，__block也有一样的变化

在一个Block使用__block对象

在一个Block中使用__block对象的时候，若Block从栈复制到堆，__block对象也从栈复制到堆，此时Block持有__block

若是Block本就在堆上，此时对__block没有影响；

在多个Block使用__block对象

多个Block使用__block对象的时候，当一个Block从栈复制到堆，此时和一个Block情况一样，当其余Block从栈复制到堆的时候，Block会持有__block对象，此时__block对象引用计数加1；
当Block被废弃，那么它持有的__block对象也会被释放，这个是一一对应的关系，__block的思考方式和OC的引用计数内存管理方式完全相同
、

问题解释

“不论__block变量配置在栈上还是堆上，都能够正确的访问该变量”

通过Block的复制，可以同时访问堆和栈的__block变量。因为此时__block也从栈复制到堆，这与__block结构体使forward ing指针变量有关。

理解：当栈上的__block被复制到堆上的时候，栈上的__block变量用结构体实例在__block变量从栈复制到堆上的时候，_forwarding成员变量的值从指向栈上的自身替换为目标堆上__block变量用结构体实例的的地址

截获对象

再次声明概念

在 ARC 中，捕获了外部变量的 block 的类会是 NSMallocBlock 或者 NSStackBlock，如果 block 被赋值给了某个变量，在这个过程中会执行 __Block__copy 将原有的 NSStakeBlock 变成 NSMallocBlock ；但是如果 block没有赋值给某个变量，那他的类型就是 NSStakeBlock ；没有捕获外部变量的 block 的类会是 NSGlobalBlock 即不再对上，也不在栈上，它类似 C 语言函数一样会在代码段中。
在非 ARC 中，捕获了外部变量的 block 的类会是 NSStackBlock ，放在栈上，没有捕获外部变量的 block 时与 ARC 环境下情况相同。

问题引入

书上展示了如下的代码

typedef void (^blk_t1) (id);
//  截获对象
- (void)blkObj {id array = [[NSMutableArray alloc] init];blk_t1 blk;blk = [^(id obj) {[array addObject:obj];NSLog(@"array count = %ld", [array count]);} copy];blk([[NSObject alloc] init]);blk([[NSObject alloc] init]);blk([[NSObject alloc] init]);NSLog(@"%@", blk);
}

代码首先生成并持有NSMutableArray对象，由于附有__strong目标变量的作用域立即结束，那么该对象应该被废弃，其强引用失效并释放，但是代码打印结果如图

结果表示可变数组的类对象在Block的执行过程超出了变量的作用域而存在。

源码理解

被赋值的自动变量array对象发现其在Block结构体中是带有__strong关键字的成员变量，书上的解释是OC库能够很准确的把握从栈复制到堆，以及堆上被废弃的Block 因此即使结构体的成员变量含有__strong或者__weak关键字修饰的变量，编译器也可以适当的初始化和废弃。

Block源码里出现了_main_block_copy_0 _main_block_depose_0两个关键函数。

`_main_block_copy_0`

因为带有_-strong修饰符，所以_main_block_copy_0 函数调用 _Block_object_assgin函数来持有该array对象

_Block_object_assgin函数相当于retain实例方法，将对象赋值在对象类型的结构体成员变量当中。

`_main_block_depose_0`

_main_block_depose_0函数调用_Block_object_dispose，释放赋值在Block用结构体成员变量array中的对象。
_Block_object_dispose函数相当于release实例方法，释放在对象类型的结构体成员变量中的对象。

调用时机

Block复制到堆上的情况

调用 Block 的 copy 实例方法时
Block 作为函数返回值返回时
将 Block 赋值给附有strong 修饰符 id 类型的类或 Block 类型成员变量时
在方法名中含有usingBlock 的 Cocoa 框架方法或 Grand Central Dispatch 的 API 中传递
Block 时

其表面看来是从栈栈复制到堆，本质是当调用到了_Block_copy函数的时候从栈复制到堆

相对的就是释放的时候，对于谁都不持有的对象会调用_Block_object_dispose函数，相当于dealloc方法
所以解释了上述截获对象array为什么可以超出其变量作用域而存在。

区分__block对象和普通截获对象

在Block里，系统需要区分使用上述copy或者depose函数的对象是对象还是__block对象

截获对象时和使用 __block变量的不同

通过 _BLOCK_FIELD_IS_OBJECT 和 _BLOCK_FIELD_IS_BYREF参数，区分copy函数和dispose函数的对象类型是对象还是__block变量

copy函数持有截获的对象和__block变量，dispose函数释放截获的对象和__block变量，所以通过__strong修饰的__block变量被堆上的BLOCK持有，因而超出了变量的作用域而还可以存在

在Block里使用对象类型的自动变量时，除了以下情形意外，推荐手动copy实例方法

7. __block变量和对象

__block说明符可以指定任何类型的自动变量。

__block id obj = [[NSObject alloc] init];

该代码等同于

__block id __strong obj1 = [[NSObject alloc] init];

ARC有效的时候 id类型以及对象类型变量必定附加所有权修饰符。

__block

该代码通过clang翻译源码如下

上述出现了_Block_object_assgin函数和_Block_object_dispose函数。

当在Block使用附有strong修饰符修饰的id类型或对象类型的自动变量时，当Block从栈复制到堆的时候，使用_Block_object_assgin函数，持有被捕获对象，当堆上的Block被废弃的时候使用_Block_object_dispose函数，释放截获对象。

对于__block变量会发生相同的事情。所以即使对象赋值到堆上的附有strong修饰符的对象类型的__block变量中，只要__block变量在堆上继续存在，那么该对象就会继续处于被持有的状态。

__weak试一试

对于之前的array代码，我们加入__weak修饰符试试.
这里的代码和书上的有所不同，按书上的我们需要重新初始化array释放，达到效果。

 array = [[NSMutableArray alloc] init];

- (void)blkWeak {void(^blk)(id);id array = [[NSMutableArray alloc] init];id weakArray = array;array = [[NSMutableArray alloc] init];blk = [^(id obj) {[weakArray addObject:obj];NSLog(@"array count = %ld", [weakArray count]);} copy];blk([[NSObject alloc] init]);blk([[NSObject alloc] init]);blk([[NSObject alloc] init]);NSLog(@"%@", blk);
}

同时加入__block试一试

 id __weak __block weakArray = array;

这是因为即使附加了__block说明符，附有__strong修饰符的变量array也会在该变量作用域结束的同时被释放被废弃，nil被赋值给附有__weak修饰符的变量的weakArray中。

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