本节带你分析 block 的底层实现(block本质)。
开始具体内容之前先把结果直接跑出来,以便更好的理解:
block应用的目的: 把将来想要执行的代码封装起来,然后在恰当的时刻再执行代码。
block本质:
1、block是封装了函数调用和函数调用环境(如:block内部要使用的参数)的OC对象。
2、block本质上也是一个OC对象,它内部也有一个isa指针(只要内部有一个isa指针,我们就可以认为他是OC对象,因为NSObject作为最基础的OC对象,第一个成员变量就是isa指针,这是OC对象的特征)。
再来一张下饭的底层结构图:
上面看不懂的没关系,下面举个例子,一步步带你去剖析,block里面到底做什么:
1、实现一个简单的block
下面我们来一步步分析block的实现原理,以下面一段代码为例,来查看OC的底层实现:
int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { // 局部变量赋值 int age = 10; // 定义 block 变量 void(^block)(void) = ^{ // block内部应用外部的局部变量 NSLog(@"Hello, World--age:%d",age); }; // block执行 block(); } return 0; }
2、代码转成C++
打开命令行,cd 到 main.m 的目录下,执行以下命令:
xcrun -sdk iphoneos clang -arch arm64 -rewrite-objc main.m
执行玩命令后,在同目录下会生成 main.cpp 文件,然后将文件导入项目(注意:该文件不参与编译)。
3、底层代码分析
内部每一行代码都配置了详细的说明:
// 1、程序入口 int main(int argc, const char * argv[]) { int age = 10; /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; /** * 2、定义block变量(已经移除强制转化的前缀,提高代码可读性) * 这句代码的含义是:调用 __main_block_impl_0() 结构体的构造函数,创建出一个结构体对象,并且把这个结构体对象地址赋值给 *block 变量 * * -------------------------------- * 3、函数 __main_block_impl_0 参数说明 * @param __main_block_func_0: 3.1、block的执行函数,传递给结构体的 FuncPtr 变量 * @param &__main_block_desc_0_DATA: 3.2、关于block描述的结构体 * @param age: 3.3、外部传入的局部变量 * @return &结构体 * * ---------------------------------- * 4、以上分析可知该函数调用返回的是一个结构体地址: * 类似:void(*block)(void) = &结构体 */ void(*block)(void) = &__main_block_impl_0( __main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age ); // 执行block内部代码 block->FuncPtr(block); } return 0; } // 2.1、调用该函数,返回的是一个结构体对象 struct __main_block_impl_0 { struct __block_impl impl;// 2.1a、block结构体:主要参数信息 struct __main_block_desc_0* Desc;// 2.1b、block结构体:关于block信息的描述(记录内存大小) int age;// 2.1c、封装了block的访问变量 // 2.1d、cpp的构造函数(类似OC的init方法,原来什么类型,返回什么对象类型)赋值:返回结构体对象 __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) { // 给变量赋值 impl.isa = &_NSConcreteStackBlock; impl.Flags = flags; impl.FuncPtr = fp; Desc = desc; } }; // 2.1a、block结构体:主要参数信息 struct __block_impl { void *isa;// 因为结构体中有 isa 指针,那么可以知道 block 是一个OC对象 int Flags;//标记,默认为0 int Reserved;// 预留参数 void *FuncPtr;// 指向将来要执行的函数地址指针 }; // 2.1b、block结构体:关于block信息的描述(记录内存大小) static struct __main_block_desc_0 { size_t reserved;// 预留参数 size_t Block_size;// 记录block占据的内存大小 } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)}; // 3.1、封装了 block 执行逻辑的函数 static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) { int age = __cself->age; // bound by copy NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_vc_pn677_yj1sz8hgf_q5bjvssc0000gn_T_main_9a9627_mi_0,age); } // 3.2、关于block描述结构体的肤质 static struct __main_block_desc_0 { size_t reserved;// 预留参数 0 size_t Block_size;// 计算block大小后的值 } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};
提问:block的原理是怎样的?(本质是什么?)
block是封装了函数调用以及调用环境的OC对象。