block的简单理解

最近的工作突然闲了下来,让我有些无所适从,突然想起好久没写的文章,拖拖拉拉今天补上一篇。

关于block,网上的文章简直多的数不胜数,有深有浅的一堆堆的,什么反编译成cpp理解,什么各种内存角度的理解,什么巴拉巴拉等等的一些,其实对于block,我也很头疼,因为每次挖深了研究就会有很多的坑啊,就会绕来绕去的啊,所以对于我来说,其实只要把里面的原理理解了,到最后只记得结论那也ok,所以今天就从结论着手来写一写。

首先,全局的定义了一个宏,用来打印一些变量指针。

#define TLog(prefix,Obj) {NSLog(@"%@===变量内存【指针】地址:%p, 变量实际地址:%p, 指向对象值:%@", prefix, &Obj, Obj, Obj);}

定义了一个MyObject类,里面声明一个text属性。

@interface MyObject : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *text;
@end

下面是结论例子结合部分,一起看看啦。

注意,因为MRC和ARC下block会有不同,本篇的所有代码示例均在ARC环境下编译

__block修饰

    MyObject *obj = [[MyObject alloc]init];
    
    obj.text = @"my-object-1";
    
    //obj===变量内存【指针】地址:0x7fff57f686e8, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
    TLog(@"obj",obj);
    
    //block捕获了__block变量之后会强引用它,但一旦block本身执行完毕,而且你的代码没有强引用这个block,那这时候就会执行block_dispose操作,随后即会进行block_object_dispose操作,释放想着的block变量
    __block MyObject *blockObj = obj;
        
    obj = nil;
    
    //这里blockObj指针的内存地址已经改变,但是指向的对象的地址没有改变
    //如果这里用__weak,那么这里打印的变量值是空
    //如果这里用__block,那么这里打印的变量会有值
    //blockObj-1===变量内存【指针】地址:0x7fff57f686e0, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
    TLog(@"blockObj-1",blockObj);

在这里,我们用__block修饰了blockObj变量,然后将obj置为nil,之后打印blockObj的值居然没有变成nil,这里说明__block捕获了obj变量并将其引用计数+1,在ARC中,__block会将该对象的引用计数retain+1,所以在obj置为nil的时候,打印blockObj还会有值。

  1. 如果不加任何的修饰词,在ARC下默认是__strong修饰,所以这个时候该对象也会引用计数+1,所以打印blockObj也是有值。
  2. 如果加__weak修饰词,那么并不会将引用计数+1,所以打印blockObj会是空值。

__weak修饰

    MyObject *obj = [[MyObject alloc]init];
    
    obj.text = @"my-object";
    
    //obj===变量内存【指针】地址:0x7fff505266e8, 变量实际地址:0x608000008810, 指向对象值:<MyObject: 0x608000008810>
    TLog(@"obj", obj);
    
    __weak MyObject *weakObj = obj;
    
    //weakObj===变量内存【指针】地址:0x7fff505266e0, 变量实际地址:0x608000008810, 指向对象值:<MyObject: 0x608000008810>
    TLog(@"weakObj", weakObj);
    
    void(^testBlock)(void) = ^(){
        
        //block里面的weakObj的指针地址是不一样的
        TLog(@"weakObj - block", weakObj);
    };
    
    /*
     block里面打印
     weakObj - block===变量内存【指针】地址:0x600000243290, 变量实际地址:0x608000008810, 指向对象值:<MyObject: 0x608000008810>
     */
    testBlock();
    
    obj = nil;
    
    /*
     block里面打印
     weakObj - block===变量内存【指针】地址:0x600000243290, 变量实际地址:0x0, 指向对象值:(null)
     */
    testBlock();

这里我们就是用__weak修饰,不会对对象引用计数有所改变,所以只要外部的指针置为了nil,block里面打印的就是nil。

__strong修饰

    MyObject *obj = [[MyObject alloc]init];
    
    obj.text = @"my-object";
    
    //obj===变量内存【指针】地址:0x7fff595626e8, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
    TLog(@"obj", obj);
    
    __weak MyObject *weakObj = obj;
    
    //weakObj-0===变量内存【指针】地址:0x7fff595626e0, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
    TLog(@"weakObj-0", weakObj);
    
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        
        __strong MyObject *strongObj = weakObj;
        
        //当外部obj=nil后,__strong保证了block里面的weakObj和strongObj有值
        
        //weakObj - block===变量内存【指针】地址:0x60c00025c4f0, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
        TLog(@"weakObj - block", weakObj);
        
        //strongObj - block===变量内存【指针】地址:0x70000fb0bd78, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
        TLog(@"strongObj - block", strongObj);
        
        sleep(3);
        
        //weakObj - block===变量内存【指针】地址:0x60c00025c4f0, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
        TLog(@"weakObj - block", weakObj);
        
        //strongObj - block===变量内存【指针】地址:0x70000fb0bd78, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
        TLog(@"strongObj - block", strongObj);
    });
    
    NSLog(@"------ sleep 1s");
    
    sleep(1);
    
    obj = nil;
    
    //weakObj-1===变量内存【指针】地址:0x7fff595626e0, 变量实际地址:0x608000016050, 指向对象值:<MyObject: 0x608000016050>
    TLog(@"weakObj-1", weakObj);
    
    NSLog(@"------ sleep 5s");
    
    sleep(5);
    
    //weakObj-2===变量内存【指针】地址:0x7fff595626e0, 变量实际地址:0x0, 指向对象值:(null)
    TLog(@"weakObj-2", weakObj);

在这里我们去做了一个延迟和异步执行,发现在obj置为nil之后,GCD里面的函数块还可以执行,因为里面用了__strong修饰weakObj,保证了只要进入了这个函数块,会保持一个该对象的强引用,如果在这个时候外部的指针都置为nil之后,还有一个强引用指向该对象,保证函数块能够顺利的执行。

block捕获外部变量

     MyObject *obj = [[MyObject alloc]init];
    
    obj.text = @"my-object-1";
    
    //obj===变量内存【指针】地址:0x7fff57f686e8, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
    TLog(@"obj",obj);
    
    //block捕获了__block变量之后会强引用它,但一旦block本身执行完毕,而且你的代码没有强引用这个block,那这时候就会执行block_dispose操作,随后即会进行block_object_dispose操作,释放想着的block变量
    __block MyObject *blockObj = obj;

    //blockObj-1===变量内存【指针】地址:0x7fff57f686e0, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
    TLog(@"blockObj-1",blockObj);
    
    void(^testBlock)(void) = ^(){
        
        //在block内部,变量的内存地址是不会变化的
        //blockObj-block===变量内存【指针】地址:0x600000049178, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
        TLog(@"blockObj-block",blockObj);
        
        MyObject *obj2 = [[MyObject alloc]init];
        
        obj2.text = @"my-object-2";
        
        //obj2===变量内存【指针】地址:0x7fff57f685a8, 变量实际地址:0x6040000019f0, 指向对象值:<MyObject: 0x6040000019f0>
        TLog(@"obj2",obj2);
        
        //在这里对blockObj进行赋值,blockObj指针的内存地址不会改变,而他指向的实际地址会改变
        blockObj = obj2;
        
        //blockObj-block===变量内存【指针】地址:0x600000049178, 变量实际地址:0x6040000019f0, 指向对象值:<MyObject: 0x6040000019f0>
        TLog(@"blockObj-block",blockObj);
    };
    
    // <__NSMallocBlock__: 0x60000007c840>
    NSLog(@"%@",testBlock);
    
    //在testBlock声明后,blockObj指针的内存地址也是有变化的,是将栈地址复制到堆地址
    //blockObj-2===变量内存【指针】地址:0x600000049178, 变量实际地址:0x6000000018b0, 指向对象值:<MyObject: 0x6000000018b0>
    TLog(@"blockObj-2",blockObj);
    
     testBlock();
    
    //执行完block后,blockObj指针的内存地址没有改变,但是他指向的实际地址已经发生了改变
    //blockObj-3===变量内存【指针】地址:0x600000049178, 变量实际地址:0x6040000019f0, 指向对象值:<MyObject: 0x6040000019f0>
    TLog(@"blockObj-3",blockObj);

在ARC中,只要block一赋值,其实就会执行copy的操作,里面捕获的外部变量地址就会拷贝一份到堆上。

在这里我们看到,当testBlock被赋值后,其实是一个__NSMallocBlock__,在这之后打印blockObj的指针地址,发现其已经和上面打印的地址不一样了,其实blockObj是被testBlock捕获了,然后其地址拷贝了一份到堆上,同时这个对象的引用计数+1。

这里我们执行block,在block里面,我们发现blockObj指针的地址和赋值之后blockObj的地址是一样的,在这里我们尝试修改blockObj,但发现,blockObj指针的地址是不变的,但其所指向的对象已经发生了改变。

在block执行完毕只有,我们再次打印blockObj,发现其是block执行完后修改的值了。

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