13 iOS底层原理 - Block都有哪些类型及Block copy

我们已经知道,Block的本质就是一个oc对象,那么Block的基类的类型肯定是NSObject了。

要了解Block本质,可以参考我之前的博客:11 iOS底层原理 - Block本质探究

现在我们就看看Block具体有几个类型呢?

一,查看Block的类型

运行下面代码:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    int age = 18;
    void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"block1");
    };
    void (^block2)(void) = ^{
        NSLog(@"block1=%d", age);
    };
    NSLog(@"%@ %@ %@", [block1 class], [block2 class], [^{
        NSLog(@"%d", age);
    } class]);
}
// __NSGlobalBlock__ __NSMallocBlock__ __NSStackBlock__

通过打印信息,发现,block有三中类型

1. clang编译,查看C++代码

在终端编译Viewcontroller.m文件

& xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc Viewcontroller.cpp

通过查看编译后的c++代码发现:Block类型都是_NSConcreteStackBlock类型。
这是为啥呢?
简单点说,clang编译后的代码是编译阶段的代码,而我们上面打印的是运行后的代码,有可能中间还做了一些其他的操作,不一定是OC转换成c++的代码。所以,我们还是以运行后的代码为准。

2. 结论

Block的类型有三种,可以通过调用class方法或者isa指针查看具体类型,最终都是继承自NSBlock:

1. __NSGlobalBlock__(_NSConcreteGlobalBlock)
2. __NSMallocBlock__(_NSConcreteMallocBlock)
3. __NSStackBlock__(_NSConcreteStackBlock)

每一种类型存储在哪个区域,看一张图就可以了:

image.png

简单说下每个区域的作用:

栈:局部变量保存的地方
堆:动态分配的内存,有程序员自己申请和释放,alloc对象
数据区:静态变量(static)和已经初始化的全局变量
常量区:常量存储区
代码区:存放二进制代码(只读操作)

二,如何判断block所在的内存区域

1. 没有访问auto变量的block
void (^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"block1");
};
NSLog(@"%@", [block1 class]);
// __NSGlobalBlock__

没有访问auto变量的block,是存放在数据段的global类型的block

2. 访问了auto变量的block
int age = 18;
void (^block2)(void) = ^{
     NSLog(@"block1 %d", age);
};
NSLog(@"%@", [block2 class]);
// __NSMallocBlock__

发现打印结果是Malloc的类型,但是,但是,这里给大家说一下哈:
容易搞混淆的点

我这个操作是在ARC下做的,其实在MRC下做这个操作(block访问auto变量)的话,打印结果是NSStackBlock类型的。
那就是说,访问了auto变量的block,是存放在栈区的Stack类型的block.

那为啥在ARC下操作会打印NSMallocBlock呢?是因为,系统默认给你做一次copy操作,这个大家先这样记住,后面会针对block的copy做详细说明

3. 访问了auto变量的匿名block
NSLog(@"%@", [^{ NSLog(@"%d", age); } class]);
// __NSStackBlock__

访问了auto变量的匿名block,是存放在栈区的Stack类型的block。

4. 分析

有个有意思的事,访问了auto变量的block和匿名block,打印出来的block类型是不一样的。这是为啥呢???

很重要

int age = 18;
void (^block2)(void) = ^{
     NSLog(@"block1 %d", age);
};

=右边的这个匿名block是赋值给了block2这个block变量,block2持有了block。此时block内部发现,既然你持有了这个匿名block,那我就给你copy一份到堆上,防止随时释放。

三,总结一下block都有哪些类型

1. block都有哪些类型,并且都是在什么环境下的:
image.png
2. 每一种类型存储在哪个区域:
image.png

四,哪些情况下会对block进行copy操作呢?

1. 将block作为函数返回值时
// 定义一个返回值时block的方法
- (void(^)(void))myBlock {
    int age = 18;
    void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"myBlock+++++ %d", age);
    };
    return block;
}

// 
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    void (^block)(void) = [self myBlock];
    block();
}

打印结果:

myBlock+++++ 18

先看下myBlock这个方法里面的block是一个什么类型的block:

很明显,这个block是访问了auto变量的,所以存放在栈区.
如果是在mrc下直接存放在栈区;
如果是在arc下,系统会自动copy一份到堆区,防止提前释放

打印结果分析:

实际情况是:
1. 在MRC下不会打印 myBlock+++++ 18 ,因为系统不会将返回的这个block复制到堆,会随着函数栈的销毁而销毁掉;
2. 在ARC下会打印 myBlock+++++ 18 ,因为系统会将返回的这个block复制到堆.

2. 将block赋值给__strong指针
// 声明一个全局block
typedef void(^GloblaBlock)(void);

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    int age = 28;
    GloblaBlock block2 = ^{
        NSLog(@"GloblaBlock %d", age);
    };
    NSLog(@"%@", [block2 class]);
}

其实也可以这么赋值:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    int age = 28;
    void(^block2)(void) = ^{
        NSLog(@"GloblaBlock %d", age);
    };
    NSLog(@"%@", [block2 class]);
}

打印结果都是:

__NSMallocBlock__

如果这样写,匿名block,不让强指针指着,就不会copy到堆上

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    int age = 28;
    NSLog(@"%@", [^{
        NSLog(@"block3 %d", age);
    } class]);
}
// __NSStackBlock__
3. block作为Cocoa API中方法名含有useringBlock的方法参数时
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSArray *arr = @[];
    [arr enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        
    }];
}
4. block作为GCD API的方法参数时
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{ // 这个block肯定是在堆上的
        
    });
}
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