Block實現原理

首先探究下Block的實現原理，由于Objective-C是C語言的超集，既然OC中的NSObject對象其實是由C語言的struct+isa指針實現的，那么Block的內部實現估計也一樣，以下三篇Blog對Block的實現機制做了詳細研究：

• A look inside blocks: Episode 1
• A look inside blocks: Episode 2
• A look inside blocks: Episode 3

雖然實現細節看著頭痛，不過發現Block果然是和OC中的NSObject類似，也是用struct實現出來的東西。這個是LLVM項目compiler-rt分析的block頭文Block_PRivate.h頭文件中關于Block的struct聲明：

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struct Block_descriptor {    unsigned long int reserved;    unsigned long int size;    void (*copy)(void *dst, void *src);    void (*dispose)(void *);};struct Block_layout {    void *isa;    int flags;    int reserved;    void (*invoke)(void *, ...);    struct Block_descriptor *descriptor;    /* Imported variables. */};

我們發現Block_layout中也有一個isa指針，像極了NSobject內部實現struct中的isa指針。這里的isa可能指向三種類型之一的Block：

• _NSConcreteGlobalBlock：全局類型Block，在編譯器就已經確定，直接放在代碼段__TEXT上。直接在NSLog中打印的類型為__NSGlobalBlock__。
• _NSConcreteStackBlock：位于棧上分配的Block，即__NSStackBlock__。
• _NSConcreteMallocBlock：位于堆上分配的Block，即__NSMallocBlock__。

為什么會有這么多種類呢？首先來看全局類型Block，看例子：

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void addBlock(NSMutableArray *array) {  [array addObject:^{    printf("global block/n");  }];} void example() {  NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];  addBlock(array);  void (^block)() = [array objectAtIndex:0];  block();}

為什么addBlock中添加到array中的Block屬于全局Block呢？因為它不需要運行時(Runtime)任何的狀態來改變行為，不需要放在堆上或者棧上，直接編譯后在代碼段中即可，就像個c函數一樣。這種類型的Block在ARC和non-ARC情況下沒有差別。

這個Block訪問了作用域外的變量d，在實現上就是這個block會多一個成員變量對應這個d，在賦值^block時會將方法exmpale中的d變量值復制到成員變量中，從而實現訪問。

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void example() {  int d = 5;  void (^block)() = ^() {      printf("%d/n", d);  };  block();}

如果要修改d呢？：

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void example() {  int d = 5;  void (^block)() = ^() {      d++;      printf("%d/n", d);  };  block();  printf("%d/n", d);}

由于局部變量d和這個block的實現不在同一作用域，僅僅在調用過程中用到了值傳遞，所以不能直接修改，而需要加一個標識符__block int d = 5;，那么block就可以實現對這個局部變量的修改了。如果是這種block標識的變量，在Block實現中不再是簡單的一個成員變量，而是對應一個新的結構體表示這個block變量。block的本質是引入了一個新的Block_byref{$var_name}{$index}結構體，被block關鍵字修飾的變量就被放到這個結構體中。另外，block結構體通過引入Block_byref{$var_name}{$index}指針類型的成員，得以間接訪問到Block的外部變量。這樣對Block外的變量訪問從值傳遞轉變為引用，從而有了修改內容的能力。

正常我們使用Block是在棧上生成的，離開了棧作用域便釋放了，如果copy一個Block，那么會將這個Block copy到堆上分配，這樣就不再受棧的限制，可以隨意使用啦。例如：

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typedef void (^TestBlock)(); TestBlock getBlock() {  char e = 'E';  void (^returnedBlock)() = ^{    printf("%c/n", e);  };  return returnedBlock;} void example() {  TestBlock block = getBlock();  block();}

函數getBlock中聲明并賦值的returnedBlock，一開始是在棧上分配的，屬于NSStackBlock，如果是non-ARC情況下return這個NSStackBlock，那么其實已經被銷毀了，在函數中example()使用時就會crash。如果是ARC情況下，getBlock返回的block會自動copy到堆上，那么block的類型就是NSMallocBlock，可以在example()中繼續使用。要在Non-ARC情況下正常運行，那么就應該修改為：

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TestBlock getBlock() {  char e = 'E';  void (^returnedBlock)() = ^{    printf("%c/n", e);  };  return [[returnedBlock copy] autorelease];}

Block中的循環引用問題

扯了這么多，回到Block的循環引用問題，由于我們很多行為會導致Block的copy，而當Block被copy時，會對block中用到的對象產生強引用(ARC下)或者引用計數加一(non-ARC下)。

如果遇到這種情況：

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@property(nonatomic, readwrite, copy) completionBlock completionBlock;//========================================self.completionBlock = ^ {        if (self.success) {            self.success(self.responseData);        }    }};

對象有一個Block屬性，然而這個Block屬性中又引用了對象的其他成員變量，那么就會對這個變量本身產生強應用，那么變量本身和他自己的Block屬性就形成了循環引用。在ARC下需要修改成這樣：

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@property(nonatomic, readwrite, copy) completionBlock completionBlock;//========================================__weak typeof(self) weakSelf = self;self.completionBlock = ^ {    if (weakSelf.success) {        weakSelf.success(weakSelf.responseData);    }};

也就是生成一個對自身對象的弱引用，如果是倒霉催的項目還需要支持iOS4.3，就用__unsafe_unretained替代__weak。如果是non-ARC環境下就將__weak替換為__block即可。non-ARC情況下，__block變量的含義是在Block中引入一個新的結構體成員變量指向這個__block變量，那么__block typeof(self) weakSelf = self;就表示Block別再對self對象retain啦，這就打破了循環引用。