block底層原理是什么？

封裝了函數(shù)調(diào)用以及調(diào)用環(huán)境的OC對象

block

將main.m文件轉(zhuǎn)換成C++文件，當前文件夾下

xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m -o main.cpp

通過分析main.cpp 我們可以看到編譯后的block 。

block編譯

block的調(diào)用流程：

通過編譯文件我們可以看到幾個結(jié)構(gòu)體

__block_impl  ：isa指針、FuncPtr 指針：指向的block需要執(zhí)行的代碼地址
__main_block_impl_0 ：結(jié)構(gòu)體內(nèi)部存在一個__main_block_impl_0函數(shù)，這是屬于C++的構(gòu)造器函數(shù)，返回是當前的一個結(jié)構(gòu)體，相當于OC里面的init函數(shù)
__main_block_func_0 ： 執(zhí)行block內(nèi)部的需要執(zhí)行的代碼
__main_block_desc_0 ： block的描述信，第一個參數(shù)是0，第二個是block的 sizeof 內(nèi)存大小。

block定義

void(*block)(void) = ((void(*)())&__main_block_impl_0((void*)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age));
//去除 強制轉(zhuǎn)換類型代碼 偽代碼 ：
void(*block)(void) = &__main_block_impl_0(__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age))
//我們可以看出 block內(nèi)部 是通過調(diào)用__main_block_impl_0函數(shù) 返回來的結(jié)構(gòu)體，并取其地址，__main_block_func_0 和 &__main_block_desc_0_DATA, age是傳遞的三個參數(shù)

block對變量的捕獲（可以根據(jù)上述方法，查看編譯文件）

int global = 10;
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int age = 10;
static int height = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"age :----%d",age);
NSLog(@"height :----%d",height);
NSLog(@"global :----%d",global);
};
age = 20;
height =20;
global = 20;
block();
}
return 0;}

#interface Person :NSobject
@property (nomotic,assign)int age;
#end
#implentation Person
- (void)test {      --》隱式參數(shù)- (void)test：(Person * self,SEL _cmd)
}
#end
//從上一部分我們可以看出，block內(nèi)部存在外部的變量，block內(nèi)部會創(chuàng)建相應的變量來接受外部變量，此時block內(nèi)部的變量已經(jīng)不是外部變量了
  區(qū)別是，
  auto屬性(默認屬性) 屬于值傳遞 所以輸出是10
  static 屬性是指針傳遞 輸出是20
  全局變量 不會捕獲到block內(nèi)部，直接調(diào)用 輸出是20
  局部變量因為作用域問題，aoto局部變量出了作用域會自動銷毀，所以block需要及時捕獲值
  static局部變量 是一直儲存在內(nèi)存中的，所以采用指針訪問。
  全局變量，可以直接訪問，所以不需要捕獲也能訪問。
  self是否會捕獲？ 隱式參數(shù)(每個函數(shù)都會有2個默認參數(shù) 就是當前 調(diào)用者self，SEL _cmd（方法名)），所以self是屬于局部變量，所以會捕獲
  成員變量（_name），本質(zhì)是調(diào)用self->name   所以也會捕獲.

block分類

block分類以及繼承關(guān)系

不同的block分布在內(nèi)存中的位置不同

block-copy 操作

在ARC環(huán)境下，系統(tǒng)默認會對block進行copy操作的幾種情況：
1.block作為函數(shù)的返回值的時候。
2.將block賦值給__strong指針時。
3.block作為cocoa API中方法名含有usingBlock的方法參數(shù)時。
4.block作為GCD API的方法參數(shù)時。
copy內(nèi)部原理：當block從棧copy到堆上之后，如果存在__block、__weak、__strong修飾的對象，在__main_block_desc_0函數(shù)內(nèi)部會增加copy跟dispose函數(shù)，copy函數(shù)內(nèi)部會根據(jù)修飾類型對對象進行強引用還是弱引用，當block釋放之后會進行dispose函數(shù)，release掉修飾對象的引用，如果都沒有引用對象，將對象釋放

static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
  void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
  void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

block-copy操作

block 對象類型的auto變量捕獲

1.如果block在棧上，將不會對auto變量產(chǎn)生強引用。
2.如果block被copy到堆上，會調(diào)用block內(nèi)部的copy函數(shù)，copy內(nèi)部函數(shù)會調(diào)用_Block_object_assign 函數(shù)，_Block_object_assign函數(shù)會根據(jù)auto變量的修飾符（__strong, __weak,__unsafe_unretaineaod）做出相應的操作，類似于tain（形成強引用，弱引用）

對象類型的auto變量

block引用對象類型的auto變量的時候，ARC會對當前對象進行內(nèi)存管理操作，如果用__weak修飾的對象，不會增加其引用計數(shù)，出了作用域?qū)ο缶蜁会尫牛斢胈_strong修飾對象，會增加其引用計數(shù)，block執(zhí)行之后會進行一次release操作。

__block 詳解

我們知道 __block的修飾變量之后是就可以修改其值了，但是原理是什么呢？我們先看下代碼

typedef void(^JWBlock)(void);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        __block int age = 10;
        JWBlock block = ^{
            age = 20;
            NSLog(@"ageage---------%d",age);
        };
        block();
        
    }
    return 0;
}

我們轉(zhuǎn)換成 C++代碼之后（xcrun -sdk -iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m）

block修改值過程

__block修飾對象類型

總結(jié)：__block修飾的auto變量，編譯器會包裝成一個__Block_byref_age_0(根據(jù)變量名可變)的對象類型的結(jié)構(gòu)體，將指向自己的指針傳遞給__forwarding指針（這樣做的目的是為了當多個block都使用__block修飾的變量的時候，能夠始終指向堆中的變量），__Block_byref_age_0結(jié)構(gòu)體內(nèi)部存在的變量age才是真正__block修飾的變量，通過__Block_byref_age_0 -->__forwarding-->age改變變量的值。如果變量是NSObject對象，還會處理內(nèi)存管理的問題，如上圖，對象類型會生成__Block_byref_id_object_copy 跟__Block_byref_id_object_dispose這兩個函數(shù),這兩個函數(shù)會對當前對象進行內(nèi)存內(nèi)存管理工作，下面會細講這兩個函數(shù)的作用

block循環(huán)引用問題

Person * person = [[Person alloc]init];
        person.block = ^{
            NSLog(@"%d",person.age);
        };

原因：block內(nèi)部用到了外部的auto對象，block內(nèi)部實現(xiàn)會對person進行強引用，person的block成員變量也會對block進行強引用，當person超出作用域之后，被回收，但是此時block強引用著Person，Person強引用著block 導致無法釋放，造成循環(huán)引用，內(nèi)存泄漏。

循環(huán)引用問題

      Person * person = [[Person alloc]init];
     __weak Person * weakPerson = person;
//__weak typeof(person) weakPerson = person;
//typeof作用是保持person 跟weakPerson是相同類型的。
//也可以用__unsafe_unretained 來修飾
        person.block = ^{
            NSLog(@"%d",weakPerson.age);
        };

區(qū)別：__weak :當指向的指針沒有強指針指向的時候，會將當前對象置為nil，__unsafe_unretained：當指向的指針沒有強指針指向的時候，會將當前對象內(nèi)存地址不變，容易造成野指針，訪問錯誤的情況，所以不常用。
__block : 也可以解決循環(huán)引用的問題，但是使用__block時候必須執(zhí)行block，并且在block內(nèi)部將對象置為nil。

面試題

• block本質(zhì)是什么？
  封裝了函數(shù)調(diào)用以及調(diào)用環(huán)境的OC對象
• __block的作用是什么？
  1.如果__block在棧上，將不會對指向的對象產(chǎn)生強引用。
  2.如果__block被copy到堆上，會調(diào)用block內(nèi)部的copy函數(shù)，copy內(nèi)部函數(shù)會調(diào)用_Block_object_assign 函數(shù)，_Block_object_assign函數(shù)會根據(jù)auto變量的修飾符（__strong, __weak,__unsafe_unretaineaod）做出相應的操作，類似于retain（形成強引用，弱引用）（這里只是針對ARC時會retain，在MRC下不會進行retain操作）
  3.如果變量從堆中移除，會調(diào)用block內(nèi)部的dispose函數(shù)，dispose內(nèi)部會調(diào)用_Block_object_dispose函數(shù)會自動釋放其指向的函數(shù)
• block使用修飾詞為什么用copy，注意的細節(jié)
  block如果沒有進行copy操作，就不會在堆上，無法控制block的生命周期，違背了block得初衷。
  應避免循環(huán)引用的問題
• block在修改NSMutableArray的時候，需要增加__block么？
  不需要，修改可變數(shù)組內(nèi)容，只是對其內(nèi)容的操作，并沒有對指針方面的修改，是對數(shù)組的使用并沒有重新賦值操作。