BLOCK介绍及常见问题

2019-10-28 15:22:30 浏览数 (1)

前言

这段时间小编在整理开发代码问题时发现开发同学在使用block时经常出现一些BUG,其中还有一些隐藏的很深的问题,这里小编就为大家介绍一下block的原理,简单用法和常见问题。

Block概要

Block:带有自动变量的匿名函数。

匿名函数:没有函数名的函数,一对{}包裹的内容是匿名函数的作用域。

Block表达式语法:^ 返回值类型 (参数列表) {表达式}

返回类型为空:

参数列表为空:

声明Block类型变量语法:返回值类型 (^变量名)(参数列表) = Block表达式

声明一个变量名为blk的Block:

Block实现原理

Block实际上是作为极普通的C语言源码来处理的:含有Block语法的源码首先被转换成C语言编译器能处理的源码,再作为普通的C源代码进行编译。首先我们先写一个简单的block。

利用终端编译生成C 代码:

clang -rewrite-objc main.m

代码语言:javascript复制
static void __main_block_func_0( struct __main_block_impl_0 *__cself) { int count = __cself->count; 
// bound by copy 
  NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_64_vf2p_jz52yz7x4xtcx55yv0r0000gn_T_main_d2f8d2_mi_0, count); 
}

这是一个函数的实现,对应Block中{}内的内容,这些内容被当做了C语言函数来处理,函数参数中的__cself相当于Objective-C中的self。

代码语言:javascript复制
struct __main_block_impl_0 { 
  struct __block_impl impl; 
  struct __main_block_desc_0* Desc; //描述Block大小、版本等信息 
  int count; 
  //构造函数函数 
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _count, int flags=0) : count(_count) { 
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; 
    //在函数栈上声明,则为_NSConcreteStackBlock 
    impl.Flags = flags; 
    impl.FuncPtr = fp; 
    Desc = desc; 
  } 
};

__main_block_impl_0即为main()函数栈上的Block结构体,其中的__block_impl结构体声明如下:

代码语言:javascript复制
struct __block_impl {
  void *isa;//指明对象的Class
  int Flags;
  int Reserved;
  void *FuncPtr;
};

__block_impl结构体,即为Block的结构体,可理解为Block的类结构。

再看下main()函数翻译的内容:

代码语言:javascript复制
int main() { 
  int count = 10; 
  void (* blk)() = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, count)); 
  ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk); 
}

由此,可以看出,Block也是Objective-C中的对象。

Block常见问题

问题1. Block对外部变量进行修改,最后没有生效导致出现BUG

首先,为什么Block不能修改外部自动变量?

自动变量存于栈中,在当前方法执行完,会释放掉。一般来说,在 block 中用的变量值是被复制过来的,自动变量是值类型复制,新开辟栈空间,所以对于新复制变量的修改并不会影响这个变量的真实值(也称只读拷贝)。大多情况下,block是作为参数传递以供后续回调执行的。所以在你想要在block中修改此自动变量时,变量可能已被释放,所以不允许block进行修改是合理的。 对于 static 变量,全局变量,在 block中是有读写权限的,因为此变量存于全局数据区(非栈区),不会随时释放掉,也不会新开辟内存创建变量, block 拷贝的是指向这些变量的指针,可以修改原变量。

那么怎么让自动变量不被释放,还能被修改呢?

__block修饰符把所修饰的变量包装成一个结构体对象,即可完美解决。Block既可以强引用此结构体对象,使之不会自动释放,也可以拷贝到指向该结构体对象的指针,通过指针修改结构体的变量,也就是__block所修饰的自动变量。

问题2. Block在使用过程中出现循环引用

在测试过程中,我们经常遇到内存泄漏问题,这里提到的循环引用就是引起内存泄漏的元凶之一,而且Block的循环引用很难被开发同学察觉,因此也需要我们重点注意。

举例说明:

代码语言:javascript复制
//DemoObj.m

@interface DemoObj ()
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *myBlocks;
@end

#pragma mark 将代码改为调用self的方法

-(NSMutableArray *)myBlocks
{
    if (_myBlocks == nil) {
        _myBlocks = [NSMutableArray array];
    }
    
    return _myBlocks;
}

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        int(^sum)(int, int) = ^(int x, int y) {
            return [self sum:x y:y];
        };
        [self.myBlocks addObject:sum];
    }
    
    return self;
}

-(int)sum:(int) x y:(int)y
{
    return x   y;
}

#pragma mark 对象被释放时自动调用
- (void)dealloc
{
    NSLog(@"DemoObj被释放");
}

大家阅读完上述代码,请问创建的对象可以被正常销毁吗?

答案是否定的,产生问题的原因就是

代码语言:javascript复制
int(^sum)(int, int) = ^(int x, int y) {
    return [self sum:x y:y];
};

此时sum的block对self强引用,在加上self对myBlocks强引用:

代码语言:javascript复制
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *myBlocks;

以及sum block被添加到数组时,会被数组强引用:

代码语言:javascript复制
[self.myBlocks addObject:sum];

这三个引用之间形成了循环引用,如下图:

那我们如何解除循环引用呢?

1. 在block代码中不要引用self以及其他局部变量

代码语言:javascript复制
int(^sum)(int, int) = ^(int x, int y) {
    return x   y;
};

2. 使用__weak关键字,可以将局部变量声明为弱引用

代码语言:javascript复制
- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        __weak DemoObj *weakSelf = self;
        int(^sum)(int, int) = ^(int x, int y) {
            return [weakSelf sum:x y:y];
        };
        [self.myBlocks addObject:sum];
    }
    return self;
}

结语

在开发代码中,Block的使用特别的频繁,因此我们在做代码分析时也要重点关注其代码中的常见问题,以免将这类问题遗漏到测试末期,造成产品delay或产生更大的工作量。

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