ObjectiveC中block為什么不能修改變量

2017-08-25 12:04

幾乎每一個(gè)iOS開發(fā)者都知道，在block中無法修改非靜態(tài)局部變量的值，也知道解決方案是用__block來修飾一下變量。

但是，有沒有深入地思考挖掘過呢？比如：

1.為什么block中無法修改非靜態(tài)局部變量呢？

第一反應(yīng)是變量是值傳遞到block中的，故無法修改。為什么對(duì)待非靜態(tài)局部變量不能像對(duì)待靜態(tài)局部變量那樣，直接用指針傳遞呢？說到這就不得不說，靜態(tài)局部變量和非靜態(tài)局部變量的區(qū)別了，靜態(tài)變量存在于應(yīng)用程序的整個(gè)生命周期，而非靜態(tài)局部變量，僅僅是存在于一個(gè)局部的上下文中。如果block執(zhí)行過程中其所指向的非靜態(tài)局部變量還沒有被?；厥盏脑?，這樣執(zhí)行是ok，然后絕大多數(shù)情況下，block都是延后執(zhí)行的，故這樣非常不妥。

在談為什么加__block可以解決此問題之前，我們先討論一個(gè)問題，為什么需要我們手動(dòng)的去添加__block呢，編譯器不能默認(rèn)都給加上__block呢？如果編譯器這么干了，那么block中所用到的非靜態(tài)全局變量在block中都是可以修改的，其實(shí)block就是一個(gè)匿名函數(shù)，而非靜態(tài)變量相對(duì)于block而言就是外部變量，這就是典型的在函數(shù)內(nèi)修改外部變量，造成了副作用啊。此外，這么干也是有違非靜態(tài)變量的初衷，造成了極大的混亂。所以，編譯器默認(rèn)都加上__block修飾符是不妥的，只能將這個(gè)決定權(quán)交給開發(fā)者自己去決定是加__block還是不加。

2.加__block后是什么鬼？

通過clang 重寫源代碼可以發(fā)現(xiàn)用__block修飾后，原來的變量已經(jīng)被替換成一個(gè)與之相對(duì)應(yīng)的struct變量（新變量），比如，定義一個(gè)

__block NSMutableArray *array = ［NSMutableArray new］; 會(huì)變成

__Block_byref_array_1 array = {0，&array， 33554432， size， copyFunc， disposeFunc，［NSMutableArray new］ };（經(jīng)刪除修改）

__Block_byref_array_1的結(jié)構(gòu)體如下所示，

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9　　struct __Block_byref_array_1 {

void *__isa;

__Block_byref_array_1 *__forwarding;

int __flags;

int __size;

void （*__Block_byref_id_object_copy）（void*， void*）;

void （*__Block_byref_id_object_dispose）（void*）;

NSMutableArray *array;

};

通過分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)體中有一個(gè)__forwarding指針，初始化時(shí)此指針指向轉(zhuǎn)換后變量本身；結(jié)構(gòu)體中也有一個(gè)原變量一樣類型的變量。

同時(shí)，此后代碼中涉及到原變量的地方，都會(huì)轉(zhuǎn)換成新變量-》__forwarding-》原變量同類型變量，其實(shí)關(guān)于這一點(diǎn)很少有書籍或者文章中提及，如果不能意識(shí)到這一點(diǎn)，對(duì)于很多問題理解起來會(huì)覺得很詫異！

3.__block為什么可行？

通過上面的分析，如果在block中直接修改變量的值，它實(shí)質(zhì)上會(huì)轉(zhuǎn)化成新變量-》__forwarding-》原變量同類型變量。 所以最終修改的其實(shí)是結(jié)構(gòu)體中原變量同類型變量，而這個(gè)變量明顯已經(jīng)不屬于block的外部變量了，所以是在block中是可以修改的。

此時(shí)，分析到這里，還是有兩個(gè)疑問：

·

這個(gè)新變量也是非靜態(tài)局部變量，block執(zhí)行的時(shí)候，新變量可能已經(jīng)被棧回收

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如果block執(zhí)行時(shí)，新變量也已經(jīng)被釋放的話，程序是會(huì)crash的，其實(shí)就算用了__block也不能解決這個(gè)問題，或者說__block 和這種情況似乎也沒有什么聯(lián)系吧！

日常開發(fā)中，好像很少遇到這種crash?。恳?yàn)閷?shí)際開發(fā)中遇到的block大多數(shù)都已經(jīng)copy到了堆上面，block在copy的時(shí)候，也會(huì)觸發(fā)這個(gè)__block變量的copy，會(huì)將變量從棧空間copy 到堆空間，所以block在執(zhí)行的時(shí)候，使用的是堆空間上相應(yīng)的變量，因而不會(huì)產(chǎn)生crash！

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__forwarding的作用是啥？為什么要這么設(shè)計(jì)？

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__forwarding有什么用？ 哪些地方會(huì)涉及到呢？

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從代碼層面上分析，如前文，在使用__block變量時(shí)經(jīng)轉(zhuǎn)換后，其實(shí)都是通過其__forwarding來訪問的

從現(xiàn)象結(jié)果來看，如果在block中修改了__block變量，block外修改亦有效，其實(shí)這也是__forwarding的功效

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編譯器是怎么用的？這樣用有什么好處？