iOS - 揭露Block的内部实现原理
iOS - 揭露Block的内部实现原理
想必大家对block都很熟悉了，�虽然都会用，但是你真的知道它的原理吗？比如为什么要加上__block，这个修饰符到底有什么用？不加会有什么后果？block又是如何实现的等等。。。该篇文章就为大家揭晓关于Block的实现原理~
抛砖引玉
先给出问题，大家思考下结果吧，如果分别调用以下两个方法，结果如何？
void blockFunc1()
{
int num = 100;
void (^block)() = ^{
NSLog(@"num equal %d", num);
};
num = 200;
block();
}void blockFunc2()
{
__block int num = 100;
void (^block)() = ^{
NSLog(@"num equal %d", num);
};
num = 200;
block();
}答案是
blockFunc1 : num equal 100
blockFunc2 : num equal 200是不是有人答错了？再来两个函数。这两个的结果与blockFunc2一样，打印出来的 num 为 200
// 全局变量
int num = 100;
void blockFunc3()
{
void (^block)() = ^{
NSLog(@"num equal %d", num);
};
num = 200;
block();
}void blockFunc4()
{
static int num = 100;
void (^block)() = ^{
NSLog(@"num equal %d", num);
};
num = 200;
block();
}疑问： 我们发现num做为局部变量时加上 _ _block 修饰符、num做为全局变量以及num为静态局部变量时在block中输出结果是一样的，皆为被修改之后的值，而做为局部变量并且未加上__block的num在block中输出的值却还是未赋值之前的值。这是为什么呢？探索这个问题我们就需要看看底层结构是如何实现的了
探索内部原理
Objective-C是一个全动态语言，它的一切都是基于runtime实现的！在运行时会将OC转换成C，我们可以利用这个来查看关于block在内部是如何实现的 新建一个Command Line Tool项目，将以上代码放入main.m中，如图
main.m
这里我们打开终端，cd到项目目录下，然后将用下面的命令将OC重写为C
clang -rewrite-objc main.m
rewrite-objc
这时我们可以发现当前目录下多了一个main.cpp文件，打开它并滚到最下面
打开main.cpp
main.cpp
这里我们可以看到blockFunc1的C语言实现方法
void blockFunc1()
{
int num = 100;
void (*block)() = ((void (*)())&__blockFunc1_block_impl_0((void *)__blockFunc1_block_func_0, &__blockFunc1_block_desc_0_DATA, num));
num = 200;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}去掉类型转换
void blockFunc1()
{
int num = 100;
// *************************重点句***********************
void (*block)() = &__blockFunc1_block_impl_0(__blockFunc1_block_func_0, &__blockFunc1_block_desc_0_DATA, num));
// *****************************************************
num = 200;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block)->FuncPtr)((__block_impl *)block);
}这里我们可以看到
block实际上是指向结构体的指针
该结构体为
__blockFunc1_block_impl_0
我们来看下带__block的blockFunc2
blockFunc2
在 blockFunc1 中，block指向了一个名为__blockFunc1_block_impl_0的结构体，并且在初始化时输入了三个参数(__blockFunc1_block_impl_0最后的flags有默认参数，所以可以不用传参)，第三个参数就是我们写的num，与blockFunc2相比较，这里的num并没有带*号，所以说在这里它只是传值而非传址，而下面的【num = 200;】也就没什么卵用了。这就是blockFunc2、blockFunc3与blockFunc4为什么能打印出num改变后的值，而blockFunc1不行的原因。
在这里我们也可以看出：
编译器会将block的内部代码生成对应的函数
** SO **
我们总结下，block在内部会作为一个指向结构体的指针，当调用block的时候其实就是根据block对�应的指针找到相应的函数，进而进行调用，并传入自身
__block的实现
我们再来看看 _ block， _block也被转换成了结构体，并含有5个变量
struct __Block_byref_num_0 {
void *__isa; // isa指针
__Block_byref_num_0 *__forwarding; // 实例本身
int __flags;
int __size;
int num; // 我们的num值
};
图片对应着blockFunc2中的
__block int num = 100;当创建num并用__block修饰的时候，会初始化这五个变量 当我们执行
num = 200;对应着
(num.__forwarding->num) = 200;上面刚刚提到过 _ _forwarding是实例本身，�即类型结构体__Block_byref_num_0的&num，再找到对应的num变量，将其原来的100修改为200~~
到此，关于Block内部实现的揭晓也就到此结束了，希望本文能让你对block有更深的理解，感谢你耐心的阅读！