block 解析 - 内存

2014-07-29 15:47 小叶阅读(1181) 评论(4) 编辑收藏举报

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上一篇我们了解到了用__block修饰的变量，可以在block内部修改，__block变量其实对应一个结构体

struct __Block_byref__para1_0 {
  void *__isa;
__Block_byref__para1_0 *__forwarding;
 int __flags;
 int __size;
 char *_para1;
};

block结构体相应的也有一个成员引用，这样会增加对局部变量的 _para1引用，在Block销毁的时候引用就释放掉了

struct __main1_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main1_block_desc_0* Desc;
  __Block_byref__para1_0 *_para1; // by ref
}

上上上一篇介绍了block内部成员变量使用，可以在block内部修改，对应一个、多个成员变量参数，block结构体内部有一个成员引用
```
struct __KDBlockTest__test3_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __KDBlockTest__test3_block_desc_0* Desc;
  KDBlockTest *self;
}
```
这样会增加对self的引用，在Block销毁的时候引用就释放掉了

循环引用

在使用的时候需要注意循环引用，即某个对象有一个copy或者strong的 block成员属性，这时block内部直接引用了成员变量（全局变量）或者self，这样就产生了self持有 block成员，block成员又持有了self，就会导致循环引用。

我们看以下代码（ARC）：

typedef void(^ActionTest)(void);
@interface KDBlockTest()
{
    __block NSString *_person2;
    ActionTest _action;
}

@implementation KDBlockTest
#pragma mark - system
-(instancetype)init
{
    self=[super init];
    if(self)
    {
        [self test3];
    }
    return self;
}
-(void)dealloc
{
    NSLog(@"KDBlockTest dealloc");
}

#pragma mark - private
////循环引用
-(void )test3
{
    _person2=@"person2";
    _action= ^(void) {
        //block内赋值
        NSLog(@"excuteing _person2:%@,%p",_person2,_person2);
    };
    _action();
}

这样我们执行以下代码:

KDBlockTest *_test=[[KDBlockTest alloc]init];

通过调试发现没有走到dealloc，这里不管成员变量 _person2 是否声明 __block都没有什么影响。

成员变量这一篇已经详细介绍了，对于block 使用成员变量、self来说，block内部是直接强引用self的。也就是block持有了self，在这里bock又作为self的一个成员被持有，所以就形成了相互引用，导致无法释放。

__weak

对于上面这种情况，我们引入了__weak解决,__weak不会增加对象的引用计数，而且当指向的内存销毁后，__weak指针会自动置为nil。

我们对上面的代码稍作修改

-(void )test3
{
    __weak typeof(self) _weakSelf=self;
    _person2=@"person2";
    NSLog(@"init:%@,%p,%p",_person2,_person2,&self);
    _action= ^(void) {
        //block内赋值
        NSLog(@"excuteing _person2:%@,%p,%p",_weakSelf.person2,_weakSelf.person2,&_weakSelf);
    };
    _action();
}

输出日志：

2014-07-29 13:38:30.872 Test[2642:60b] init:person2,0x5b980,0x27dae944
2014-07-29 13:38:30.875 Test[2642:60b] excuteing _person2:person2,0x5b980,0x1562ed44
2014-07-29 13:38:30.876 Test[2642:60b] KDBlockTest dealloc

从日志可以看出block内部使用 person2 、_weakSelf 和外面的 person2 、self 地址是一样的，看来也是引用关系，既达到block内部修改变量的效果，又没有对变量产生强引用。我们来看下转换后的代码：

block结构体的定义：

struct __KDBlockTest__test3_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __KDBlockTest__test3_block_desc_0* Desc;
  __weak typeof (self) _weakSelf;
  __KDBlockTest__test3_block_impl_0(void *fp, struct __KDBlockTest__test3_block_desc_0 *desc, __weak typeof (self) __weakSelf, int flags=0) : _weakSelf(__weakSelf) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

重点就在这，使用_weak声明的self，block结构体对应也生成了一个_weak的self成员。我们在看下我们的test3 方法：

static void _I_KDBlockTest_test3(KDBlockTest * self, SEL _cmd) {
    __attribute__((objc_gc(weak))) typeof(self) _weakSelf=self;
    (*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2))=(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_d10f18_mi_1;
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_d10f18_mi_2,(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),&self);
    (*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action))= (void (*)())&__KDBlockTest__test3_block_impl_0((void *)__KDBlockTest__test3_block_func_0, &__KDBlockTest__test3_block_desc_0_DATA, _weakSelf, 570425344);
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)(*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action)))->FuncPtr)((__block_impl *)(*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action)));
}

block初始化的时候把 _weakSelf的地址传入，block内部对_weakSelf进行弱引用。在执行block的时候

static void __KDBlockTest__test3_block_func_0(struct __KDBlockTest__test3_block_impl_0 *__cself) {
  __weak typeof (self) _weakSelf = __cself->_weakSelf; // bound by copy


        NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_d10f18_mi_3,((NSString *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)_weakSelf, sel_registerName("person2")),((NSString *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)_weakSelf, sel_registerName("person2")),&_weakSelf);
    }

通过取得block结构体的弱引用对象self 成员来访问相对应的方法 person2 （给对象发消息）。

__weak 成员变量

上面例子，我们稍作修改：

-(void )test3
{
    _person2=@"person2";
    __weak typeof(_person2) _weakPerson2=_person2;
    NSLog(@"init:%@,%p,%p",_person2,_person2,&_person2);
    NSLog(@"init weak:%@,%p,%p",_weakPerson2,_weakPerson2,&_weakPerson2);
    _action= ^(void) {
        //block内赋值
　　　　//_weakPerson2＝@"person4";//error ,不能修改

        NSLog(@"excuteing _person2:%@,%p,%p",_weakPerson2,_weakPerson2,&_weakPerson2);
    };
    _person2=@"person22";
    NSLog(@"before:%@,%p,%p",_person2,_person2,&_person2);
    NSLog(@"before weak:%@,%p,%p",_weakPerson2,_weakPerson2,&_weakPerson2);
    _action();
    NSLog(@"after:%@,%p,%p",_person2,_person2,&_person2);
}

输出日志：

2014-07-29 15:29:33.472 Test[2719:60b] init:person2,0x5397c,0x16566db8
2014-07-29 15:29:33.475 Test[2719:60b] init weak:person2,0x5397c,0x27db693c
2014-07-29 15:29:33.476 Test[2719:60b] before:person22,0x539bc,0x16566db8
2014-07-29 15:29:33.477 Test[2719:60b] before weak:person2,0x5397c,0x27db693c
2014-07-29 15:29:33.479 Test[2719:60b] excuteing _person2:person2,0x5397c,0x165b5be4
2014-07-29 15:29:33.480 Test[2719:60b] after:person22,0x539bc,0x16566db8
2014-07-29 15:29:33.481 Test[2719:60b] KDBlockTest dealloc

从日志可以看出：

直接用__weak修饰符修饰_person2变量也可以，也可以避免循环引用，但是不可以在block内部修改外部参数的值
在block外部修改变量指针指向，即把指针指向另外一块内存，block内部无法更新到。

我们来看下转换后的代码：其实和不加__block的局部变量差不多，无非多了一个弱引用，不会对引用计数有影响。

struct __KDBlockTest__test3_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __KDBlockTest__test3_block_desc_0* Desc;
  __weak typeof (self->_person2) _weakPerson2;
  __KDBlockTest__test3_block_impl_0(void *fp, struct __KDBlockTest__test3_block_desc_0 *desc, __weak typeof (self->_person2) __weakPerson2, int flags=0) : _weakPerson2(__weakPerson2) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

static void _I_KDBlockTest_test3(KDBlockTest * self, SEL _cmd) {

    (*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2))=(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_1;
//声明_weak 变量
    __attribute__((objc_gc(weak))) typeof(_person2) _weakPerson2=(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2));
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_2,(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),&(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)));
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_3,_weakPerson2,_weakPerson2,&_weakPerson2);
//初始化block
    (*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action))= (void (*)())&__KDBlockTest__test3_block_impl_0((void *)__KDBlockTest__test3_block_func_0, &__KDBlockTest__test3_block_desc_0_DATA, _weakPerson2, 570425344);
    (*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2))=(NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_5;
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_6,(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)),&(*(NSString **)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_person2)));
    NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_5l_2l25j3tn0wl_3zy1hpsq1rhc0000gp_T_KDBlockTest_f32cef_mi_7,_weakPerson2,_weakPerson2,&_weakPerson2);
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)(*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action)))->FuncPtr)((__block_impl *)(*(ActionTest *)((char *)self + OBJC_IVAR_$_KDBlockTest$_action)));
}

在声明 _weak变量的时候，生成了一个弱引用的指针指向 self的person2变量。在block初始化的时候，把弱引用指针指向的内容地址传递给了block成员

__weak typeof (self->_person2) _weakPerson2;

block结构体内部通过成员 _weakPerson2 直接弱引用了外部变量 person2的内容地址。这时候如果把person2指针指向另外一块内存地址，那么肯定是同步不到block内部的，这个和局部变量大同小异。

总结：

声明 __weak typeof(self) _weakSelf=self; 这样block内部生成一个成员，会对self弱引用，对于值类型、引用类型都可以修改，并且修改指针指向都可以同步到任何地方。
声明 __weak typeof(_person2) _weakPerson2=_person2; 针对某个具体的成员变量使用weak修饰符，这样可以避免循环引用，并且不能再block内部修改_weakPerson2。规则如下：
- 对值类型的修改，如果block初始化后，对值类型修改，无法同步到block内部。
- 对于引用类型的修改，如果block初始化后，修改指针指向，即指向另外一块内存，这样也是无法同步到block内部
- 对于引用类型的修改，如果block初始化后，对指针指向的内存进行修改，即NSMutableArray add 、remove操作，这样是可以用同步到block内部。

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