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iOS中block變量捕獲原理詳析

Block概述

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Block它是C語言級別和運行時方面的一個特征。Block封裝了一段代碼邏輯，也用{}括起，和標準C語言中的函數(shù)/函數(shù)指針很相似，此外就是blokc能夠對定義環(huán)境中的變量可以引用到。這一點和其它各種語言中所說的“閉包”是非常類似的概念。在iOS中，block有很多應用場景，比如對代碼封裝作為參數(shù)傳遞。這在使用dispatch并發(fā)（Operation中也有BlockOperation）和completion異步回調(diào)等處都廣泛應用。

  • Block是蘋果官方特別推薦使用的數(shù)據(jù)類型，使用場景比較廣泛
  • 動畫
  • 多線程
  • 集合遍歷
  • 網(wǎng)絡請求回調(diào)
  • Block的作用
  • 用來保存某一段代碼，可以在恰當時候再去出來調(diào)用
  • 功能類似于函數(shù)和方法

block對變量的捕獲

1：可以捕獲不可以修改變量

  • 局部變量

2：可以捕獲且可以修改變量

  • 全局變量
  • 靜態(tài)變量
  • __block修飾的局部變量

原理分析：

1. 局部變量為什么可以被捕獲確不能修改

int a = 10;
void (^blcok)() = [^{
 NSLog(@"%d",a);
} copy];
a=20;
blcok(); // log : a = 10

結果應該大家都知道，但是為什么會這樣呢？

我們用clang轉化之后看看

iOS中block變量捕獲原理詳析

從block定義來看

void (*blcok)() = (void (*)())((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, a)), sel_registerName("copy"));

block的實現(xiàn)是通過__ZMX__blockTest_block_impl_0結構體的構造方法來定義的，我們來看下這個結構體

struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 {
 struct __block_impl impl;
 struct __ZMX__blockTest_block_desc_0* Desc;
 int a;
 __ZMX__blockTest_block_impl_0(void *fp, struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
 impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
 impl.Flags = flags;
 impl.FuncPtr = fp;
 Desc = desc;
 }
};

impt：

struct __block_impl {
 void *isa;
 int Flags;
 int Reserved;
 void *FuncPtr;
};

isa：指向Class的指針

flags：一些標識

reserced：保留的一些變量

funcptr：函數(shù)指針

__ZMX__blockTest_block_desc_0：

static struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 {
 size_t reserved;
 size_t Block_size;
} __ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0)};

reserced:保留的一些變量

size：內(nèi)存大小

__ZMX__blockTest_block_impl_0 構造方法

我們可以看到這個構造方法有四個參數(shù)

void *fp：函數(shù)指針
struct __ZMX__blockTest_block_desc_0 *desc： desc結構體
int _a： 變量
int flags=0：標識 可以不傳

我們通過簡化block的定義：

void (*blcok)() = ((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, a));

可以看到，我們在定義的時候就已經(jīng)將a作為參數(shù)傳遞進去了。也就是在定義的時候我們的block就獲取到了a的值，而且不管后面怎么修改a的值。我們在block內(nèi)部獲取的a都是定義的時候傳進來的值，這也就導致為什么block可以捕獲局部變量卻不可以修改的原因

2.1 全局變量 可以被捕獲也可以修改

(void)blockTest
{
 void (^blcok)() = [^{
 NSLog(@"%d",a);
 } copy]; 
 a = 20;
 blcok(); // log : 20 
}

我們用clang轉化之后看看

iOS中block變量捕獲原理詳析

一樣的部分我就不重復了，我們可以看到這個時候定義blcok的構造函數(shù)是沒有傳入之前的參數(shù)a

我們調(diào)用NSLog函數(shù) = 上面__ZMX__blockTest_block_func_0函數(shù)

static void __ZMX__blockTest_block_func_0(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 *__cself) {
 NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_47_6nlw9jbn3fb7c8lb1km1rzmm0000gn_T_ZMX_70ee3a_mi_0,a);
 }

很顯然，在我們調(diào)用block的時候，如果你之前有修改a的值，那打印的一定是新值

2.2   靜態(tài)變量 可以被捕獲也可以修改

 (void)blockTest
{
 static int a = 10;
 void (^blcok)() = [^{
 NSLog(@"%d",a);
 } copy]; 
 a = 20; 
 blcok(); //log : 20 
}

我們用clang轉化之后看看

iOS中block變量捕獲原理詳析

通過構造函數(shù)我們可以看到，這時候入?yún)⒍嗔艘粋€int *_a，傳遞的是a的地址了。打印的函數(shù)__ZMX__blockTest_block_func_0也一樣，都是獲取到同一內(nèi)存地址上的值操作。so，我們既可以訪問a同時也可以修改a了

2.3   __block修飾的變量 可以被捕獲也可以修改

(void)blockTest
{
 __block int a = 10;
 void (^blcok)() = [^{
 NSLog(@"%d",a);
 } copy]; 
 a = 20; 
 blcok();// log : 20 
}

我們用clang轉化之后看看

iOS中block變量捕獲原理詳析

哎！這時候的結構體__ZMX__blockTest_block_impl_0的a變成了一個結構體指針。好奇怪，我們來看一下這個結構體

struct __Block_byref_a_0 {
 void *__isa;
__Block_byref_a_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 int a;
};
isa： 指向Class指針
forwarding： 是指向a地址的指針
flags：標識
size：大小
a: 變量

我們再來看一下 我們blockTest函數(shù)

static void _I_ZMX_blockTest(ZMX * self, SEL _cmd) {
 __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_a_0 a = {(void*)0,(__Block_byref_a_0 *)&a, 0, sizeof(__Block_byref_a_0), 10};
 void (*blcok)() = (void (*)())((id (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((void (*)())&__ZMX__blockTest_block_impl_0((void *)__ZMX__blockTest_block_func_0, &__ZMX__blockTest_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_a_0 *)&a, 570425344)), sel_registerName("copy"));
 (a.__forwarding->a) = 20;
 ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blcok)->FuncPtr)((__block_impl *)blcok);
}

這時候變量a變成了一個__Block_byref_a_0結構體，可以看到我們初始化的時候給a的地址跟a的值都傳進去了

a = 20 -> (a.__forwarding->a) = 20

再次賦值我們是通過修改a指向的內(nèi)存地址上的value來修改a的值

打印函數(shù)

static void __ZMX__blockTest_block_func_0(struct __ZMX__blockTest_block_impl_0 *__cself) {
 __Block_byref_a_0 *a = __cself->a; // bound by ref
  NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_47_6nlw9jbn3fb7c8lb1km1rzmm0000gn_T_ZMX_c9e1ad_mi_0,(a->__forwarding->a));
 }

我們是通過先獲取block捕獲到的a的內(nèi)存地址對應的value，然后打印出來

所以我們可以捕獲并且修改a的值

總結

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對創(chuàng)新互聯(lián)的支持。

當前標題：iOS中block變量捕獲原理詳析
瀏覽路徑：http://chinadenli.net/article6/jeceog.html

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