iOS中block介紹（三）揭開神秘面紗(上)
block到底是什么
我們使用clang的rewrite-objc命令來獲取轉碼后的代碼。
1、block的底層實現
我們來看看最簡單的一個block：
這個block僅僅打印棧變量i和j的值，其被clang轉碼為：
首先是一個結構體__main_block_impl_0（從圖二中的***一行可以看到，block是一個指向__main_block_impl_0的指針，初始化后被類型強轉為函數指針），其中包含的__block_impl是一個公共實現（學過c語言的同學都知道，__main_block_impl_0的這種寫法表示其可以被類型強轉為__block_impl類型）：
- struct __block_impl {
- void *isa;
- int Flags;
- int Reserved;
- void *FuncPtr;
- };
isa指針說明block可以成為一個objc對象。
__main_block_impl_0的意思是main函數中的第0個block的implementation，這就是這個block的主體了。
這個結構體的構造函數的參數：
block實際執行代碼所在的函數的指針，當block真正被執行時，實際上是調用了這個函數，其命名也是類似的方式。
block的描述結構體，注意這個結構體聲明結束時就創建了一個唯一的desc，這個desc包含了block的大小，以及復制和析構block時需要額外調用的函數。
接下來是block所引用到的變量們
***是一個標記值，內部實現需要用到的。（我用計算器看了一下，570425344這個值等于1<<29，即BLOCK_HAS_DESCRIPTOR這個枚舉值）
所以，我們可以看到：
為什么上一篇我們說j已經不是原來的j了，因為j是作為參數傳入了block的構造函數，進行了值復制。
帶有__block標記的變量會被取地址來傳入構造函數，為修改其值奠定了基礎
接下來是block執行函數__main_block_func_0:
其唯一的參數是__main_block_impl_0的指針，我們看到printf語句的數據來源都取自__cself這個指針，比較有意思的是i的取值方式（帶有__block標記的變量i被轉碼為一個結構體），先取__forward指針，再取i，這為將i復制到堆中奠定了基礎。
再下來是預定義好的兩個復制/釋放輔助函數，其作用后面會講到。
***是block的描述信息結構體 __main_block_desc_0，其包含block的內存占用長度，已經復制/釋放輔助函數的指針，其聲明結束時，就創建了一個名為__main_block_desc_0_DATA的結構體，我們看它構造時傳入的值，這個DATA結構體的作用就一目了然了：
長度用sizeof計算，輔助函數的指針分別為上面預定義的兩個輔助函數。
注意，如果這個block沒有使用到需要在block復制時進行copy/retian的變量，那么desc中不會有輔助函數
至此，一個block所有的部件我們都看齊全了，一個主體，一個真正的執行代碼函數，一個描述信息(可能包含兩個輔助函數)。
2、構造一個block
我們進入main函數：
圖一中的第三行（block的聲明），在圖二中，轉化為一個函數指針的聲明，并且都沒有被賦予初始值。
而圖一中的***一行（創建一個block），在圖二中，成為了對__main_block_impl_0的構造函數的調用，傳入的參數的意義上面我們已經講過了。
所以構造一個block就是創建了__main_block_impl_0 這個c++類的實例。
3、調用一個block
調用一個block的寫法很簡單，與調用c語言函數的語法一樣：
- blk();
其轉碼后的語句：
- ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk);
將blk這個函數指針類型強轉為__block_impl類型，然后取其執行函數指針，然后將此指針類型強轉為返回void*并接收一個__block_impl*的函數指針，***調用這個函數，傳入強轉為__block_impl*類型的blk，
即調用了前述的函數__main_block_func_0
4、objective-c類成員函數中的block
源碼如下：
- - (void)of1
- {
- OBJ1* oj = self;
- void (^oblk)(void) = ^{ printf("%d\n", oj.oi);};
- Block_copy(oblk);
- }
這里我故意將self賦值給oj這個變量，是為了驗證前一章提出的一個結論：無法通過簡單的間接引用self來防止retain循環，要避免循環，我們需要__block標記（多謝樓下網友的提醒）
轉碼如下：
- struct __OBJ1__of1_block_impl_0 {
- struct __block_impl impl;
- struct __OBJ1__of1_block_desc_0* Desc;
- OBJ1 *oj;
- __OBJ1__of1_block_impl_0(void *fp, struct __OBJ1__of1_block_desc_0 *desc, OBJ1 *_oj, int flags=0) : oj(_oj) {
- impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
- impl.Flags = flags;
- impl.FuncPtr = fp;
- Desc = desc;
- }
- };
- static void __OBJ1__of1_block_func_0(struct __OBJ1__of1_block_impl_0 *__cself) {
- OBJ1 *oj = __cself->oj; // bound by copy
- printf("%d\n", ((int (*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)oj, sel_registerName("oi")));}
objc方法中的block與c中的block并無太多差別，只是一些標記值可能不同，為了標記其是objc方法中的blcok。
注意其構造函數的參數:OBJ1 *_oj
這個_oj在block復制到heap時，會被retain，而_oj與self根本就是相等的，所以，最終retain的就是self，所以如果當前實例持有了這個block，retain循環就形成了。
而一旦為其增加了__block標記：
- - (void)of1
- {
- __block OBJ1 *bSelf = self;
- ^{ printf("%d", bSelf.oi); };
- }其轉碼則變為：
- //增加了如下行
- struct __Block_byref_bSelf_0 {
- void *__isa;
- __Block_byref_bSelf_0 *__forwarding;
- int __flags;
- int __size;
- void (*__Block_byref_id_object_copy)(void*, void*);
- void (*__Block_byref_id_object_dispose)(void*);
- OBJ1 *bSelf;
- };
- static void __Block_byref_id_object_copy_131(void *dst, void *src) {
- _Block_object_assign((char*)dst + 40, *(void * *) ((char*)src + 40), 131);
- }
- static void __Block_byref_id_object_dispose_131(void *src) {
- _Block_object_dispose(*(void * *) ((char*)src + 40), 131);
- }
- //聲明處變為
- __block __Block_byref_bSelf_0 bSelf = {(void*)0,(__Block_byref_bSelf_0 *)&bSelf, 33554432, sizeof(__Block_byref_bSelf_0), __Block_byref_id_object_copy_131, __Block_byref_id_object_dispose_131, self};
clang為我們的bSelf結構體創建了自己的copy/dispose輔助函數，33554432（即1<<25 BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE）這個值告訴系統，我們的bSelf結構體具有copy/dispose輔助函數。
而131這個參數（二進制1000 0011，即BLOCK_FIELD_IS_OBJECT (3) |BLOCK_BYREF_CALLER（128））
中的BLOCK_BYREF_CALLER在內部實現中告訴系統不要進行retain或者copy，
也就是說，在 __block bSelf 被復制至heap上時，系統會發現有輔助函數，而輔助函數調用后，并不retain或者copy 其結構體內的bSelf。
這樣就避免了循環retain。
小結：
當我們創建一個block，并調用之，編譯器為我們做的事情如下：
1.創建block所有的部件代碼：一個主體，一個真正的執行代碼函數，一個描述信息（可能包含兩個輔助函數）。
2.將我們的創建代碼轉碼為block_impl的構造語句。
3.將我們的執行語句轉碼為對block的執行函數的調用。
下一篇我們將剖析runtime.c的源碼，并理解block的堆棧轉換。
