iOS中block的使用、實(shí)現(xiàn)底層、循環(huán)引用、存儲位置

一、整體介紹

  • 定義:C語言的匿名函數(shù),??提前準(zhǔn)備一段代碼,在需要的時候調(diào)用。
  • 底層:是一個指針結(jié)構(gòu)體,在終端下可以通過clang -rewrite-objc 文件名(會在當(dāng)前目錄生成.cpp文件)指令看看c++代碼,它的實(shí)現(xiàn)底層。

注意:容易造成循環(huán)引用,經(jīng)常是在 block 里面使用了 self.,然后形成強(qiáng)引用,我們打斷循 環(huán)鏈即可,如果 MRC 下用__block,ARC 下用__weak(下文會有詳細(xì)介紹)。

二、內(nèi)存位置(ARC情況)

block塊的存儲位置(block塊入口地址):可能存放在2個地方:代碼區(qū)(NSConcreteGlobalBlock)、堆區(qū)(NSConcreteMallocBlock),程序分5個區(qū),還有常量區(qū)、全局區(qū)和棧區(qū),對于MRC情況下代碼還可能存在棧區(qū)(NSConcreteStackBlock)。關(guān)于內(nèi)存分區(qū)詳細(xì)參考:http://www.lxweimin.com/p/d85a5e56c505

  • 情況1:代碼區(qū)

不訪問處于棧區(qū)的變量(例如局部變量),且不訪問處于堆區(qū)的變量(例如alloc創(chuàng)建的對象)。也就是說訪問全局變量也可以。

/**
  沒有訪問任何變量
 */
int main(int argc, char * argv[]) {
    void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"===");
    };
    block();
}
/**
  訪問了全局(靜態(tài))變量
 */
int  iVar = 10;
int main(int argc, char * argv[]) {
    void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"===%d",iVar);
    };
    block();
}
  • 情況2:堆區(qū)

如果訪問了處于棧區(qū)的變量(例如局部變量),或處于堆區(qū)的變量(例如alloc創(chuàng)建的對象)。都會存放在堆區(qū)。(實(shí)際是放在棧區(qū),然后ARC情況下自動又拷貝到堆區(qū))

/**
  訪問局部變量
 */
int main(int argc, char * argv[]) {
    int iVar = 10;
    void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"===%d",iVar);
    };
    block();
}

總結(jié)下:

  • 代碼區(qū):不訪問處于棧區(qū)的變量(例如局部變量),且不訪問處于堆區(qū)的變量(例如alloc創(chuàng)建的對象)。也就是說訪問全局變量(靜態(tài)變量)也可以,或者是什么變量都不訪問
  • 堆區(qū):如果訪問了處于棧區(qū)的變量(例如局部變量),或處于堆區(qū)的變量(例如alloc創(chuàng)建的對象),即便也訪問了全局變量

三、注意事項(xiàng)

1 block為空

代碼存放在堆區(qū)時,就需要特別注意,因?yàn)槎褏^(qū)不像代碼區(qū)不變化,堆區(qū)是不斷變化的(不斷創(chuàng)建銷毀)。因此代碼有可能會被銷毀(當(dāng)沒有強(qiáng)指針指向時),如果這時再訪問此段代碼則會程序崩潰。因此,對于這種情況,我們在定義一個block屬性時應(yīng)指定為strong,或copy:

  • @property (nonatomic, strong) void (^myBlock)(void); // 這樣就有強(qiáng)指針指向它
  • @property (nonatomic, copy) void (^myBlock)(void); // 并不會在堆區(qū)copy一份,原因見 四

而對于block代碼存在代碼區(qū),使用strong,copy(不會復(fù)制一份到堆區(qū))也可以。因此定義block時最好指定為strong(推薦)或copy。我們在使用時最后判斷下block是否為空,例如:

- (void)blockTest {
    // 如果為空則返回
    if (!block) {
        NSLog(@"block is nil");
        return;
    }
    block();
  
}

2 當(dāng)不在使用block時,將其置空

當(dāng)有類成員.block時:

一方面是調(diào)用方,調(diào)用.block調(diào)用完成后,應(yīng)將.block置為nil;另一方面是block內(nèi)部使用到self時要__weak聲明。下面是一個經(jīng)典例子(是正確的寫法):

@property (nonatomic, copy) dispatch_block_t block;

----

// 弱聲明,防止block強(qiáng)引用self,造成循環(huán)引用
    __weak __typeof(self) weakSelf = self;
    self.observer = [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:@"blockTest" object:nil queue:nil usingBlock:^(NSNotification * _Nonnull note) {
        // 多線程情況下(假設(shè)發(fā)出通知的代碼在另一線程下),strong強(qiáng)引用防止后面調(diào)用strongSelf時:前面的strongSelf正常,后面的strongSelf已在其它線程被釋放,造成很奇怪的結(jié)果,雖然這種情況很少發(fā)生
        __strong __typeof(self) strongSelf = weakSelf;
        //if (strongSelf == nil) {
        //    return;
        //}
        // 下面再對strongSelf進(jìn)行訪問
        // 防止block為空
        if (!strongSelf.block) {
            return;
        }
        strongSelf.block();
        // 如果不用應(yīng)置空,養(yǎng)成好習(xí)慣
        strongSelf.block = nil;
        NSLog(@"%@",strongSelf);
    }];
  • 1)我們都知道在使用通知中心時,應(yīng)在dealloc函數(shù)中釋放通知,如果上面沒有使用__weak聲明,那么:通知中心持有self.observer,observer又強(qiáng)引用 usingBlock(參數(shù)),usingBlock又強(qiáng)引用self,self就不會被釋放,那么dealloc就不會被調(diào)用(即使在dealloc中寫了[[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self.observer]也不會調(diào)用,因?yàn)閐ealloc沒有被調(diào)用),就造成內(nèi)存泄露;

  • 2)另外,我們在第5行看到又使用了__strong聲明,是否瞬間凌亂?下面給出解釋:在多線程情況下,有可能在usingBlock調(diào)用時,執(zhí)行if (!strongSelf.block)時strongSelf還沒有釋放,而執(zhí)行到strongSelf.block()的時候strongSelf就被釋放(現(xiàn)在沒有強(qiáng)引用了,又開始擔(dān)心self被釋放,真是操碎了心。。。),造成調(diào)用失敗(最大的問題是不統(tǒng)一,造成不可預(yù)知的錯誤。用__strong操作后保證要么都訪問成功,要么都訪問失敗或者判斷為空后直接return退出)。

而使用了__strong聲明后:

  • 如果執(zhí)行usingBlock時self已經(jīng)被釋放則后面的strongSelf均為nil,因?yàn)閷eakSelf引用計(jì)數(shù)為0再retain一次也不會有變化;

  • 如果執(zhí)行usingBlock時self沒有釋放,則strongSelf會使self引用計(jì)數(shù)+1,那么self在其它線程被release -1也不會有影響,只有到usingBlock全部執(zhí)行完畢后,strongSelf釋放,然后self引用計(jì)數(shù)-1,self才會釋放(weak–strong dance)。

上面的例子是通知中心可能造成的內(nèi)存泄露,而使用block還經(jīng)常出現(xiàn)循環(huán)引用,如下:

3 最常出現(xiàn)的循環(huán)引用

@interface BlockViewController ()
@property (nonatomic, strong) void (^block)(void);
@property (nonatomic, copy) NSString *str;
@end

@implementation BlockViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.block = ^{
        self.str = @"123";
    };
}
@end

上面的代碼,self.block強(qiáng)引用block,而block中又使用了self.str,所以block強(qiáng)引用self,造成強(qiáng)引用,解決方法使用2中所說即可。

關(guān)于引用計(jì)數(shù)(http://www.lxweimin.com/p/28b074919df3)

四、關(guān)于捕獲變量

block里面捕獲的變量,都是副本。看下面一段代碼

int val = 10;
void (^block)(void) = ^{
    NSLog(@"val = %d",val);
    // val = 1; //不允許
};
val = 5;
block();

它的打印結(jié)果是10,而不是5。

上面代碼中val = 1是不允許的,如果想實(shí)現(xiàn)寫操作,可以使用__block來修飾val,之后val會被拷貝(移動,便于理解)到堆上,之后無論是在block里面還是在val之前所處的作用域,訪問的都是出于堆區(qū)的val。

為什么非要__block呢,因?yàn)槿绻挥胈_block,如果出了val所在的“}”,那么val就會被釋放,而block的調(diào)用時機(jī)是不定的,可能調(diào)用時機(jī)已經(jīng)超出了block和val本身所處的"{}",再訪問val就可能壞地址訪問(val已經(jīng)被釋放)。所以這樣做是合理的。

但是在block里面,類似self.name = xxx,self->_val,卻是很常見的,self也沒有用__block修飾呀!你是否有過這樣的迷惑?

self.name = xxx——>[self setName:xxx];是發(fā)送消息,函數(shù)調(diào)用,很好理解。那self->_val呢?因?yàn)開val本身是處于堆區(qū)的。

五、指定為copy后是否會拷貝一份呢?(或者說是淺拷貝還是深拷貝)

  • 1 copy可變變量:在賦值指針的同時也會復(fù)制指針指向的內(nèi)存區(qū)域。深拷貝,例如NSMutableString對象。

  • 2 copy不可變變量:等同于strong,還是淺拷貝,例如NSString對象。

  • 因?yàn)閎lock是一段代碼,即不可變的,所以并不會深拷貝。

六、一些思考

block也是屬于“函數(shù)”的范疇,即一段代碼。為什么要將其放在堆區(qū)呢,而不是直接在代碼區(qū)呢?

試想一下,如果不放到堆區(qū),而放在代碼區(qū),那么block捕獲的self對象將永遠(yuǎn)不會釋放,因?yàn)榇a區(qū)的block是不會釋放的,那內(nèi)存的泄露可就隨處可見了。。。

所以蘋果這么做也是有原因的

參考:http://www.cnblogs.com/mddblog/p/4754190.html

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