聊聊Block的内存管理那些事

Posted 2020-07-02 shenyingqiang

对于大多数ios开发人员来说，Block应该不算陌生，iOS4.0系统已开始支持Block，在编程过程中，Block被Objective-C看成是对象，它封装了一段代码，这段代码可以在任何时候执行。

Block可以作为函数参数或者函数的返回值，而其本身又可以带输入参数或返回值。它是对C语言的扩展，用来实现匿名函数的特性。

       

Block的使用很像函数指针，不过与函数最大的不同是：Block可以访问函数以外、词法作用域以内的外部变量的值。

换句话说，Block不仅 实现函数的功能，还能携带函数的执行环境，更通俗的讲Block就是能够读取其它函数内部变量的函数。

Block的特殊特性方便了开发人员的使用，但是Block的内存问题却是最坑的地方，Block的内存需要开发人员自己管理，错误的内存管理会造成循环引用内存泄露，或者内存因为提前释放造成崩溃。

因此，Block的内存管理是很重要的，本文将主要讨论Block使用过程中的内存管理问题。

       

首先要明白，Block其实包含两部分，一部分是Block所执行的代码，这一部分在编译的时候已经生产好了。

另一部分是Block执行时所需要的外部变量值的数据结构，注意的是Block会将使用到的变量的值拷贝到栈上。

再细分Block的类型的话，根据Block在内存中的位置分为三种类型NSGlobalBlock，NSStackBlock, NSMallocBlock。

下面介绍下这三种类型的Block：

1.NSGlobalBlock，类似函数，存储在程序的数据区域（text段），我们只要实现一个没有对周围变量没有引用的Block，就会显示为是它，对于Global的Block，我们无需多处理，不需retain和copy，即使copy，也不会我们以为的copy到堆区，内存不会发生变化！操作都无效，例如：

 

2.NSStackBlock：位于栈内存，函数返回后Block将无效；对于定义的Block加入了对定义环境变量的引用，也就是说内部使用了外部变量，就是NSStackBlock。

对于Stack的Block，如果不做任何操作，随栈自生自灭。

而如果想让它获得比stack更久的生命，那就调用Block_copy()，或者copy修饰，让它搬家到堆内存上，这也是我们为什么一直用copy修饰Block的原因。

对于NSStackBlock栈区Block，我们分MAR和ARC两种情况讨论，因为两种模式下的内存机制是不同的。

在MRC模式下，分析如下示例打印结果：

 

结果分析：

当Block中使用了外部变量，Block为NSStackBlock类型，存储在栈区，当函数执行结束后

改Block就会被释放，调用copy后，栈区Block被copy到了堆区NSMallocBlock（下面会介绍）。

在ARC模式下，分析以上相同示例打印结果：

分析结果：在ARC模式下，没有了__NSStackBlock__类型，不要认为ARC没有了栈区Block这种类型。

其实在ARC下，生产的Block默认也是NSStackBlock类型，只是在变量赋值的时候，系统默认对其就行了copy。

从NSStackBlock给copy到堆区的NSMallocBlock类型，而在非arc中，则需要手动copy.。

3.NSMallocBlock：

只需要对NSStackBlock进行copy操作就可以获取，所以，当我们定义的Block要在外部回调使用的时候，在MRC下，我们需要copy的堆区，永远的持有，不让释放；

在堆区的NSMallocBlock，我们可以对其retain，release，copy（等价于retain，引用计数的加一）。

在ARC下，系统会给我们copy到堆区，不需我们管理了，所以个人还是喜欢ARC的模式，避免了很多不必要的麻烦。

Block对外部变量的存取管理

1、局部变量

当在Block中使用局部变量时，在Block中只读。

Block会copy改局部变量的值，在Block中作为常量使用，是不允许修改的，只能使用，所以即使变量的值在Block外改变，也不影响他在Block中的值。

示例分析如下：

2、static修饰符的全局变量，或者全局属性

因为全局变量或静态变量在内存中的地址是固定的，Block在读取该变量值的时候是直接从其所在内存读出，获取到的是最新值，而不是在定义时copy的常量.

示例分析：

 

3、__block修饰的变量

Block变量，被__block修饰的变量称作Block变量。 

基本类型的Block变量等效于全局变量、或静态变量,也就是上面例子值会被共同修改，因此，Block中如果使用局部变量，如果想修改这个变量的值，需要__Block 修饰变量，才能使用。

4、循环引用retain cycle

因为Block在拷贝到堆上的时候，会retain其引用的外部变量，那么如果Block中如果引用了他的宿主对象，（也就是定义Block的类）那很有可能引起循环引用，既在自身类的Block中用了self对象，例如：

 

分析：

因为Block是当前self属性，self拥有了Block，在ARC下为强引用；

当在Block中使用了self的时候，Block便强引用了self，两者相互持有，无法释放。

解决方法是ARC 下__weak修饰self：__weak Class *weakSelf =self; MRC下__weak改为__block.

补充：对于两个对象之间的Block回调，只有双方持有的时候才会造成循环引用，例如：

ClassA 中定义了Block闭包函数，ClassB中的Block指针去回调ClassA的Block，

此时如果Block中使用了ClassA的self自身对象，ClassB便强引用了ClassA，此时不会造成循环引用。

只有ClassB为ClassA的属性的属性，既ClassA也持有ClassB才会造成循环引用问题。