Block介绍(二)内存管理与其他特性

我们在前一章介绍了block的用法,而正确使用block必须要求正确理解block的内存管理问题。

这一章,我们只陈述结果而不追寻原因,我们将在下一章深入其原因。

一、block放在哪里

我们针对不同情况来讨论block的存放位置:

1.栈和堆

以下情况中的block位于堆中:

void foo()
{
    __block int i = 1024;
    int j = 1;
    void (^blk)(void);
    void (^blkInHeap)(void);
    blk = ^{ printf("%d, %d\n", i, j);};//blk在栈里
    blkInHeap = Block_copy(blk);//blkInHeap在堆里
}

- (void)fooBar
{
    _oi = 1;
    OBJ1* oj = self;
    void (^oblk)(void) = ^{ printf("%d\n", oj.oi);};
    void (^oblkInHeap)(void) = [oblk copy];//oblkInHeap在堆中
}

 

2.全局区

以下情况中的block位于全局区: 

static int(^maxIntBlock)(int, int) = ^(int a, int b){return a>b?a:b;};
- (void)fooBar
{
     int(^maxIntBlockCopied)(int, int) =[maxIntBlock copy];
}

void foo()
{
     int(^maxIntBlockCopied)(int, int) = Block_copy(maxIntBlock);
}

需要注意的是,这里复制过后的block依旧位于全局区,实际上,复制操作是直接返回了原block对象。 

 

二、block引用的变量在哪里

 1.全局区

全局区的变量存储位置与block无关:

static int gVar = 0;
//__block static int gMVar = 1;

void foo()
{
    static int stackVar = 0;
//    __block static int stackMVar = 0;
}

注意,static变量是不允许添加__block标记的

 

2.堆栈 

void foo()
{
    __block int i = 1024;//此时i在栈上
    int j = 1;//此时j在栈上
    void (^blk)(void);
    blk = ^{printf("%d, %d\n", i, j); };//此时,blk已经初始化,它会拷贝没有__block标记的常规变量自己所持有的一块内存区,这块内存区现在位于栈上,而对于具有__block标记的变量,其地址会被拷贝置前述的内存区中
    blk();//1024, 1
    void(^blkInHeap)(void) = Block_copy(blk);//复制block后,block所持有的内存区会被拷贝至堆上,此时,我们可以说,这个block现在位于堆上
    blkInHeap();//1024,1
    i++;
    j++;
    blk();//1025,1
    blkInHeap();//1025,1
}

让我们一步步剖析:

首先,我们在栈上创建了变量ij,并赋予初始值,然后创建一个block变量名为blk,但未赋值。

然后我们初始化这个blk,赋值为一个只有一句printf的block,值得注意的是,一个block一旦创建,其引用到的常规变量会进行如下操作:

没有__block标记的变量,其值会被复制一份到block私有内存区

有__block标记的变量,其地址会被记录在block私有内存区

然后调用blk,打印1024, 1很好理解

接下来复制blk到堆,名曰blkInHeap,调用之,打印1024, 1也很好理解

接下来我们为ij增值,使其变为1025和2,此时再调用blk或者blkInHeap,会发现结果为1025, 1,这是因为变量j早已在创建原始的block时,被赋值进block的私有内存区,后续对i的操作并非操作的私有内存区的复制品,当调用blk或者blkInHeap时,其打印使用的是私有内存区的复制品,故而打印结果依旧为1;而变量i的修改会实时生效,因为block记录的是它的地址,通过地址来访问其值,使得外部对i的修改在block中得以生效。对于变量i来讲,可算是物是人非吧?

 

因此,无论j++这一句放到blk()这句之前或者之后,只要它位于block初始化之后,这段代码执行的控制台打印结果都会是:1024, 1。而不是1024, 2(假设不调用i++)

 

 

三、其他特性

1.复制的行为

 对block调用复制,有以下几种情况:

1.对全局区的block调用copy,会返回原指针,并且这期间不处理任何东西(至少目前的内部实现是这样);

2.对栈上的block调用copy,每次会返回新复制到堆上的block的指针,同时,所有__block变量都会被复制至堆一份(多次拷贝,只会生成一份)。

3.对已经位于heap上的block,再次调用copy,只会增加block的引用计数。

为什么我们不讨论retian的行为?原因是并没有Block_retain()这样的函数,而且objc里面的retain消息发送给block对象后,其内部实现是几乎什么都不做(会增加objective-c引用计数)。 

2.objc类中的block复制

 objc类实例方法中的block如果被复制至heap,那么当前实例会被增加引用计数,当这个block被释放时,此实例会被减少引用计数。

但如果这个block没有使用当前实例的任何成员,那么当前实例不会被增加引用计数。这也是很自然的道理,我既然没有用到这个instance的任何东西,那么我干嘛要retian它?

我们要注意的一点是,我看到网上有很多人说block引起了实例与block之间的循环引用(retain-cycle),并且给出解决方案:不直接使用self而先将self赋值给一个临时变量,然后再使用这个临时变量。

但是,大家注意,我们一定要为这个临时变量增加__block标记(多谢第三篇文章回帖网友的提醒)。

 

这一章我们以结果导向的方式来说明了各种情况下,block的内存问题,下一章,我将剖析运行时库的源码,从根源阐述block的行为。也就是过程导向的方式了。

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