iOS中Block使用注意点及常见问题浅析

原写于简书Block使用注意点及常见问题浅析，现转在CSDN

本文将浅分析几个Block使用问题：

- 问题一：Block作为类变量属性时为啥用copy修饰？堆栈存储位置是怎样的？

- 问题二：为什么需要__block 修饰自动变量后，才能在Block中更改？

- 问题三：关于常见block中self的循环引用问题，可以用__weak打破强引用链；那么为什么AFN或像UIView动画不需要__weak修饰self？

Block类型：

内联Block（inline）：说白了就是Block被嵌入到一个函数中，较常使用；

独立Block：即在方法外定义的。不能直接访问 self，只能通过将 self 当作参数传递到 Block 中才能使用，并且此时的 self 只能通过 setter 或 getter 方法访问其属性，不能使用句点式方法。但内联 Block 不受此限制.

// 独立Block
void (^correctBlockObject)(id) = ^(id self){
// 将self作为参数传递
NSLog(@"self = %@", self);
// 访问self变量
NSLog(@"self = %@", [self strName]);
};

使用注意点：

Block作为属性用copy修饰：

Block作为类属性，要用copy修饰，把Block从栈拷贝到堆中，防止被释放掉；

不能修改外部自动变量问题：

Block里面能修改全局或静态的变量，但是不能修改在Block外并且定义在所在方法内的自动变量，这时需要__block符修饰此变量；

例：

__block NSInteger val = 0;
void (^block)(void) = ^{
val = 1;
};
block();
NSLog(@"val = %ld", val);
//（这是在ARC下这样使用，MRC下__block含义是不增加此对象引用计数，相当于ARC下的__weak）

（自动（automatic）变量，即局部变量：不作专门说明的局部变量，均是自动变量。自动变量也可用关键字auto作出说明，auto int c=3；/c为自动变量/。自动变量只有一种存储方式，就是存储在栈中。由于自动变量存储在栈中，所以自动变量的作用域只在函数内，其生命周期也只持续到函数调用的结束。）

循环引用问题：

Block在方法中被定义时，该方法执行完是需要被释放的，Block会强引用自己持有的对象，使其引用计数+1，如果所持有的对象也持有此Block时，需要__weak 在外修饰此对象，标识不+1，常见的是self或一些强类型的对象：

例如：（ARC下）

__weak HomeViewController * VC = self;
__weak typeof(self) weakSelf = self;
__weak __typeof(&*self)weakSelf = self;
__weak typeof(_tableView) weakTableView = _tableView;

（MRC下，无__weak）

__block HomeViewController * VC = self;

ARC与MRC下Block内存分配机制不一样，ARC中iOS5+用

__weak

，之前是用

__unsafe_unretained

修饰符；

__unsafe_unretained缺点是指针所引用的对象被回收后，自己不会置为nil，因此可能导致程序崩溃；而weak指针不同，对象被回收后，指针会被赋值为nil。一般来说，weak修饰符更加安全。

另一种写法：

有时候weakSelf会在Block未执行完就会释放掉成为nil，为了防止这种情况出现，在Block内需要__strong对weakSelf强引用一下（更高级写法见RAC的@weakify(self)，@strongify(self）)。

//宏定义 - Block循环引用
#define weakify(var)   __weak typeof(var) weakSelf = var
#define strongify(var) __strong typeof(var) strongSelf = var

weakify(self);
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
strongSelf(weakSelf);
[strongSelf doSomething];//防止weakSelf释放掉
[strongSelf doOtherThing];
});

这样不会造成循环引用是因为strongSelf是在Block里面声明的一个指针，当Block执行完毕后，strongSelf会释放，这个时候将不再强引用weakSelf，所以self会正确的释放。

问题一：Block的存储位置

在Objective-C语言中，一共有3种类型的block：

1._NSConcreteGlobalBlock 全局的静态block，不会访问任何外部变量。

2._NSConcreteStackBlock 保存在栈中的block，当函数返回时会被销毁。

3._NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的block(从栈中copy过去的)，当引用计数为0时会被销毁。

Block内捕获变量会改变自身存储位置，包括读取变量和__block这种写变量，两种方式（其实结果是一样的）。

【在MRC下】：存在栈、全局、堆这三种形式。

【在ARC下】：大部分情况下系统会把Block自动copy到堆上。

Block作为变量：

方法中声明一个 block 的时候是在栈上；

引用了外部局部变量或成员变量,并且有赋值操作（有名字），会被 copy 到堆上；

赋值给附有__strong修饰符的id类型的类或者Blcok类型成员变量时；

赋值给一个 weak 变量不会被 copy；

Block作为属性：

用 copy 修饰会被 copy；

Block作为函数参数：

作为参数传入函数不会被 copy，依然在栈上，方法执行完即释放；

作为函数的返回值会被 copy 到堆；

例如：

-(void)method {
//在ARC环境下，Block也是存在__NSStackBlock的时候的，平时见到最多的是_NSConcreteMallocBlock，是因为我们会对Block有赋值操作，所以ARC下，block 类型通过=进行传递时，会导致调用objc_retainBlock->_Block_copy->_Block_copy_internal方法链。并导致 __NSStackBlock__ 类型的 block 转换为 __NSMallocBlock__ 类型。
int a = 3;
void(^block)() = ^{
NSLog(@"调用block%d",a);//这里的变量a，和self.string是一样效果
};
NSLog(@"%@"
d4c9
,block);
//打印结果:<__NSMallocBlock__: 0x7fc498746000>
//此时后面的匿名函数赋值给block指针（创建带名字的block），且引用了外部局部变量,block会copy到堆

NSLog(@"%@",^{NSLog(@"调用block%d",a);});
//打印结果:<__NSStackBlock__: 0x7fff54f0c700>
//匿名函数无赋值操作，只存于栈上，会不定释放

static int b = 2;

void(^block)() = ^{
NSLog(@"调用block%d",b);//若不引用任何变量，也是__NSGloBalBlock__
};
NSLog(@"%@",block);
}
//打印结果:<__NSGloBalBlock__: 0x7fc498746000>
//此时引用了全局变量,block放在全局区

问题二：为什么

__block

修饰自动变量后，就能在Block中更改？

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。

将下面main.m文件进行clang -rewrite-objc main.m命令查看编译时的c++代码：

//写在main.m文件的main方法里
__block NSInteger val = 0;
void (^block)(void) = ^{
val = 1;
};
block();
NSLog(@"val = %ld", val);

如下：

//把val变量封装成了结构体
struct __Block_byref_val_0 {
void *__isa;
__Block_byref_val_0 *__forwarding;//注意这个__forwarding指针
int __flags;
int __size;
NSInteger val;
};
//block变量
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
__Block_byref_val_0 *val; // by ref
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_val_0 *_val, int flags=0) : val(_val->__forwarding) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
//结构体作为参数是通过指针传递，这里__cself指针传入变量所在结构体，并在__main_block_func_0中实现变量值的改变
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
__Block_byref_val_0 *val = __cself->val; // bound by ref

(val->__forwarding->val) = 1;//通过__forwarding指针找到val变量
}
static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->val, (void*)src->val, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->val, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}

//block的描述
static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};

在__main_block_func_0里，发现是通过

(val->__forwarding->val) = 1;

找到val变量,这么做的原因是什么？

__Block_byref_val_0 *val = __cself->val;
(val->__forwarding->val) = 1;

我们知道，ARC下Block很多情况会被自动拷贝到堆，而在栈上的__block变量被复制到堆上之后，会将结构体

__Block_byref_val_0

的成员变量

__Block_byref_val_0 *__forwarding;

的值替换为堆上的__block变量的地址。因此使用 __forwarding 指针就是为了无论在栈还是在堆，都能正确访问到该__block变量。

问题三：循环引用问题

循环引用的根本原因是Block和另一个对象互相持有，导致都无法释放，经常碰到的是self（当前控制器），导致控制器无法释放，内存泄漏严重。

解决循环引用问题主要有两个办法：

事前避免，我们在会产生循环引用的地方使用 weak 弱引用，以避免产生循环引用。

事后补救，我们明确知道会存在循环引用，但是我们在合理的位置主动断开环中的一个引用，使得对象得以回收。

//巧神在YTKNetWorking是这么设计的：
//Block应该结束完的时候，手动把该释放的Block置空
- (void)clearCompletionBlock {
// nil out to break the retain cycle.
self.successCompletionBlock = nil;
self.failureCompletionBlock = nil;
}

有时候纳闷为什么AFN或像UIView的Block动画不需要weakSelf也可以自己释放掉。其实明白了无法释放的原理，也就明白了。虽然Block强引用了self，但是self不强引用这个Block呀。

举例说明（需要和不需要使用__weak打破循环引用）：

typedef void(^Block)();

@interface SecViewController ()
@property (nonatomic , strong) NSString *str;
@property (nonatomic , copy) Block blk;
@end

@implementation SecViewController

- (void)viewDidLoad {
self.str = @"string";
//以下2种Block都不会被self强引用
//doSomthing1方法执行完，pop后此控制器会被释放掉
[self doSomthing1:^{
NSLog(@"str111:%@",self.str);
}];
//doSomthing2方法执行完，pop后此控制器也会被释放掉
[self doSomthing2:^(int a, int b) {
NSLog(@"str111:%@",self.str);
}];

//self持有此Block，要用__weak
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.blk = ^(){
NSLog(@"str111:%@",weakSelf.str);
};

//在doSomthing3方法中block参数赋值给self.blk,这样block参数就间接被self强引用，需用weakSelf，用self会导致循环引用，当前控制器无法释放;
//经常碰到的都是这种间接持有导致的循环引用问题
[self doSomthing3:^{
NSLog(@"str111:%@",weakSelf.str);
}];

}
- (void)doSomthing1:(void(^)())block{
if(block){
block();
}
}
- (void)doSomthing2:(Block)block{
if(block){
block();
}
}
- (void)doSomthing3:(Block)block{
if(block){
self.blk = block;
block();
}
}

-(void)dealloc{
NSLog(@"SecVC释放了");
}