iOS:Block变量捕获

Sunxb

这篇博客我们从一个很常见的题目入手。

int age = 10;   
void (^myblock)(void) =  ^{
  NSLog(@"%d",age);
};
age  = 20;
myblock();

这个题目就涉及到了block内访问外部变量,block有个变量捕获机制,

我们新建一个mac的命令行工程,把上面代码写进去,然后用clang把main.m文件编译为cpp的文件看一下。

具体的block底层结构上一篇文章我们已经说过了,这里我们针对结构就不在赘述,直接说核心点。

auto类型局部变量

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int age;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

可以看到,在block的内部,多了一个age变量。而且从初始化的函数来看,这个__main_block_impl_0中age的值是外面传进来赋给他的。我们看一下main函数中。

 int age = 10;

void (*myblock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, age));

age = 20;

((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)myblock)->FuncPtr)((__block_impl *)myblock);

可以看出来在这个block初始化的过程中,就把age的值,也就是10,传了进去,赋值给了block内部的age变量。

那我再看一下打印的时候的age是什么情况。

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int age = __cself->age; // bound by copy
  NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_6l_80sfw0tn35bg4dxc51jlq_bw0000gn_T_main_3b5bf4_mi_0,age);
}

打印的这个age就是block自己内部的这个ege变量(值为10),所以我们在执行block之前,改变外面的age值为20,其实改变的不是内部要打印的这个age了,所以打印出来结果还是10。

好的,我们定义的这个age就是一个普通的局部变量,其实就是auto类型的局部变量(C语言基础)。那我们下面改变一下这个变量的属性,尝试一下静态变量(static)和全局变量。

static类型局部变量

首先是静态变量。

//定义变量时加static标识
static int age = 10;

运行结果是20。我们依然要看一下clang编译一下,看c++代码。

struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  int *age;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int *_age, int flags=0) : age(_age) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

我们来分析一下两次的异同,首先block都对变量进行了捕获,但不同的是static类型的变量是捕获了变量的指针,那我们应该就可以理解了,一般情况下这种基本数据类型如果是传指针,就意味要修改值的。

我们从main函数中也可以看出来,在初始化block的时候传入了外部age的指针,

static int age = 10;
void (*myblock)(void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &age));

而且在打印的时候也是打印了这个指针指向的数据。

static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
  int *age = __cself->age; // bound by copy

  NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_6l_80sfw0tn35bg4dxc51jlq_bw0000gn_T_main_d618bf_mi_0,(*age));
}

所以我们在执行block之前更改了age的值,在执行block的时候打印的也是同一块内存的值,所以值改变了。

最后我们在试一下全局变量。

全局变量

在定义age的时候,定义成一个全局变量。(拿到main方法外面)。

int age = 10;


struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
  }
};

从编译后的代码可以看出,在底层其实也是生成了一个age=10的全局变量,然后在block内部并没有捕获这个变量。

在不管是重新赋值,还是输出打印,都是操作的这个全局的age,所以这个值也是能被改变的。

可能有人会问如果是

static int age = 10;

这个样子的全局变量呢?

全局变量加不加static都是一样的。这里就不上代码细说了。

小结

局部变量:

  1. 会被block捕获到内部
  2. auto类型的是值传递,内部不能修改值
  3. static是指针传递,可以修改值。

全局变量:

  1. 不会被捕获到block内部
  2. 可以修改值

上面我们使用的是基本数据类型,那对象是不是也一样呢?

其实对象类型的也是一样的,但是有一个小点我们需要了解一下。

看下面这个例子吧。

NSMutableArray * arr = [NSMutableArray new];
   
void (^myblcok)(void) = ^{
  [arr addObject:@"1"];
  NSLog(@"%@",arr);
};
   
myblcok();

按照我们上面总结的这种auto类型的局部变量是要被捕获到内部的,但是应该不可以修改值。

上面代码执行后打印数组,是有@“1”这个元素的,这里我们就要搞清楚,我们调用[arr addObject:@"1"];并没有修改arr的值,只是只用了这个指针。

如果我们在block的回调中让arr=nil;,这算是改变arr的值,但是xcode就会报错的了。

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