深入理解Objective-C的Block

? ??? 對Block的內存使用相關的內容簡要整理,解釋其中的道理和使用Block需要注意的問題。

1. Block與對象

首先我們先反思幾個問題:

block到底是不是對象?

如果是對象,和某個已定義的類的實例對象在使用上是不是一樣的?

如果不一樣,主要的區別是什么?

對于第一個問題,蘋果的Objective-C官方文檔中在“Working with Blocks”明確說明:

Blocks are Objective-C objects, which means they can be added to collections like NSArray or NSDictionary.

可見,Block是Objective-C語言中的對象

蘋果在block的文檔中也提過這么一句:

As an optimization, block storage starts out on the stack—just like blocks themselves do.

Clang的文檔中也有說明:

The initial allocation is done on the stack,but the runtime provides aBlock_copyfunction” (Block_copy在下面我會說)

憑這一點,我們就可以回答剩下的兩個問題。Block對象與一般的類實例對象有所不同,一個主要的區別就是分配的位置不同,block默認在棧上分配,一般類的實例對象在堆上分配。而這正是導致本文最初提到的那個問題發生的根本原因。Block對象在棧上分配,block的引用指向棧幀內存,而當方法調用過后,指針指向的內存上寫的是什么數據就不確定了。但是到此,retain的疑問還是沒有解開。

我們想一想Objective-C引用計數的原理,retain是對一個在堆中分配內存的對象的引用計數做了增加,執行release操作的時候檢查計數是否為1,如果是則釋放堆中內存。而對于在棧上分配的block對象,這一點顯然有所不同,如果方法調用返回,棧幀上的數據自然會作廢處理,不像堆上內存,需要單獨release,就算NSArray對block對象本身做了retain也無濟于事。

Clang文檔中提到:

Block pointers may be converted to typeid; block objects are laid out in a way that makes them compatible with Objective-C objects. There is a builtin class that all block objects are considered to be objects of; this class implementsretainby adjusting the reference count, not by callingBlock_copy.

那么要是用一個方法對block數組做初始化是否有可行方案呢。答案是肯定的,不過需要真正了解block的使用,至少要會用Block_copy()和Block_release()。

2. Block的類型和使用

在Clang的文檔中,定義了兩個Block類型:?_NSConcreteGlobalBlock

和?_NSConcreteStackBlock。

因此,也就得到了下面對block的使用注意點。

對于Global的Block,我們無需多處理,不需retain和copy,因為即使你這樣做了,似乎也不會有什么兩樣。對于Stack的Block,如果不做任何操作,就會向上面所說,隨棧幀自生自滅。而如果想讓它獲得比stackframe更久,那就調用Block_copy(),讓它搬家到堆內存上。而對于已經在堆上的block,也不要指望通過copy進行“真正的copy”,因為其引用到的變量仍然會是同一份,在這個意義上看,這里的copy和retain的作用已經非常類似。

“The runtime provides aBlock_copyfunction which, given a block pointer, either copies the underlying block object to the heap, setting its reference count to 1 and returning the new block pointer, or (if the block object is already on the heap) increases its reference count by 1. The paired function isBlock_release, which decreases the reference count by 1 and destroys the object if the count reaches zero and is on the heap.

在類中,如果有block對象作為property,可以聲明為copy。

3. 其它

???? 在蘋果官方的《Transitioning to ARC Release Notes》文檔中,寫了這樣一段話,大家理解一下,尤其是其中的“just work”。

“How do blocks work in ARC?

Blocks ‘just work’ when you pass blocks up the stack in ARC mode,

such as in a return. You don’t have to call Block Copy any more.”

4. 參考

以上整理了對Block的理解,在開發中注意到這些點足以解決block的特殊性帶來的各類問題。要想繼續深入,可參看LLVM文檔中對block的介紹:

http://clang.llvm.org/docs/Block-ABI-Apple.html

http://clang.llvm.org/docs/AutomaticReferenceCounting.html?highlight=class

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