Block 在 ARC 下的拷貝_ZenDei技術網路在線

前言現在有一種說法，是開啟arc選項時，已經沒有棧上的block了，所以所有的block都不需要copy來拷貝到堆上了。那麼這個說法正確與否呢？結論是這個說法必須是錯誤的，首先的一點就是arc只是編譯器幫助我們給對象自動增加retain，release方法，我們不需要手動的去管理這些成對出現的內 ...

前言

現在有一種說法，是開啟arc選項時，已經沒有棧上的block了，所以所有的block都不需要copy來拷貝到堆上了。那麼這個說法正確與否呢？
結論是這個說法必須是錯誤的，首先的一點就是arc只是編譯器幫助我們給對象自動增加retain，release方法，我們不需要手動的去管理這些成對出現的記憶體計數方法，其本質上與mrc是一脈相承的，所以arc下必然還是有stack block的。
再次可以簡單的寫一個例子（就舉參考1的要點3）：

    1   -(id) getBlockArray{  
    2       int val =10;  
    3       return [NSArray arrayWithObjects:  
    4           ^{NSLog(@"blk0:%d",val);},  
    5           ^{NSLog(@"blk1:%d",val);},nil];  
    6   }  
    7   // Other Method  
    8   id obj = getBlockArray();  
    9   typedef void (^blk_t)(void);  
    10  blk_t blk = (blk_t){obj objectAtIndex:0};  
    11  blk();

這段代碼會異常，但是作者解釋的不正確。首先我們可以列印一下這個Array，會發現第一個是NSMallocBlock，第二個是NSStackBlock。所以這段代碼說明瞭arc下也是有stack block的。其次這段代碼異常是因為array釋放的時候，第二個block是棧上面的，對其釋放必然會引發異常。

為什麼會這樣呢，我們接著往下看。

一、NSArray 的生成

1. `+ (instancetype)arrayWithObjects:(ObjectType)firstObj, ...`

- (void)show
{
    id obj = [self getBlockArray];
    typedef void (^blk_t)(void);
    blk_t blk = (blk_t)[obj objectAtIndex:0];
    blk();
    blk = (blk_t)[obj objectAtIndex:1];
    blk();
}

-(id) getBlockArray{
    int val =10;

    NSArray* a = [NSArray arrayWithObjects:^{NSLog(@"blk0:%d",val);},^{NSLog(@"blk1:%d",val);}, nil];
    
    return a;
}

通過 clang rewrite 看看得到的c++代碼，關鍵地方如下:

static id _I_BlockTest_getBlockArray(BlockTest * self, SEL _cmd) {
    int val =10;
    NSArray* a = ((NSArray *(*)(id, SEL, ObjectType, ...))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("arrayWithObjects:"), (id)((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_0((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_0, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_0_DATA, val)), ((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_1((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_1, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_1_DATA, val)), __null);
    return a;
}

第一個 block 強轉成 id 類型，第二個 block 沒有。首先 block 在賦值給 id 類型或者 block 類型的成員變數時，block 會拷貝到堆上，所以第一個 block 變成了堆上的 block，但是第二個還是棧上的記憶體。
整個 getBlockArray 方法在 show 方法中調用，所以用的是同一個 runloop 中帶過來的 autoreleasepool，getBlockArray 中的 NSArray* a = [NSArray arrayWithObjects:^{NSLog(@"blk0:%d",val);},^{NSLog(@"blk1:%d",val);}, nil]; 會往這個 autoreleasepool 中添加兩個 NSArray (賦值給 a 是添加一次，show 中得到返回值時添加一次)，這兩個NSArray 不會立即釋放，而會在這個 runloop 結束的時候釋放，這個時機會在show的結束設置更外層的調用。而這個時機已經超過了 getBlockArray 的區域，超過這個區域去訪問棧記憶體，所以會crash。

2.一些其他的 NSArray 生成方法說明

+ (instancetype)arrayWithArray:(NSArray<ObjectType> *)array;
效果同上

- (instancetype)initWithArray:(NSArray<ObjectType> *)array;
效果同上

+ (instancetype)arrayWithObject:(ObjectType)anObject;
rewrite後代碼參考上面，這個方法的block會轉成 id，所以生成 NSArray 中的 block 是堆上的 block。

- (instancetype)initWithArray:(NSArray<ObjectType> *)array copyItems:(BOOL)flag;
不管flag 是 true 還是 false，都會crash

另外 - (void)addObject:(ObjectType)anObject; 也是因為會轉成 id，所以添加的都是堆上的 block。

二、AutoReleasePool

現在給 getBlockArray 加上一個autoreleasepool，看看會發生什麼


     -(id) getBlockArray{
         int val =10;

         NSArray* a = nil;
         @autoreleasepool {
             a = [NSArray arrayWithObjects:^{NSLog(@"blk0:%d",val);},^{NSLog(@"blk1:%d",val);}, nil];
         }

         return [[NSArray alloc] initWithArray:a copyItems:YES];
     }

此時並不會crash，正確的運行了，clang rewrite 一下看看

     static id _I_BlockTest_getBlockArray(BlockTest * self, SEL _cmd) {
         int val =10;
         NSArray* a = __null;
         /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool; 
             a = ((NSArray *(*)(id, SEL, ObjectType, ...))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("arrayWithObjects:"), (id)((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_0((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_0, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_0_DATA, val)), ((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_1((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_1, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_1_DATA, val)), __null);
         }
         return ((NSArray *(*)(id, SEL, NSArray<ObjectType> *, BOOL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSArray *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("initWithArray:copyItems:"), (NSArray *)a, ((bool)1));

     }

其實並沒有多出來什麼特殊的處理，我們可以分析分析。

getBlockArray 給 a 賦值的數組，加入到了我們添加的autoreleasepool中，在這個作用域外面，他已經被釋放了，其中的棧上的 block 在自己的作用域內釋放，沒有任何問題。而 a 預設是一個 strong 修飾的變數，在不在使用的時候，編譯器會幫我們添加上 release 而釋放，所以在函數結束的時候，他也釋放了。
另外 copyItem 是 YES，他會往 withArray 的每個 item 都發送 copy 消息，所以函數返回的 NSArray 中每個 item 都是堆上的 block，所以這一次並不會 crash。但是如果 copyItem 是 NO，那麼就會出現超過作用域訪問棧上 block 的問題，就會 crash 了。

三、字面量

還有一種生成 NSArray 的方式是：

      NSArray* a = @[^{NSLog(@"blk0:%d",val);},^{NSLog(@"blk1:%d",val);}];

看看對應的 rewrite 代碼是什麼樣的：

      static id _I_BlockTest_getBlockArray(BlockTest * self, SEL _cmd) {
          int val =10;
          NSArray* a = __null;
    
              a = ((NSArray *(*)(Class, SEL, const ObjectType *, NSUInteger))(void *)objc_msgSend)(objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("arrayWithObjects:count:"), (const id *)__NSContainer_literal(2U, ((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_0((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_0, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_0_DATA, val)), ((void (*)())&__BlockTest__getBlockArray_block_impl_1((void *)__BlockTest__getBlockArray_block_func_1, &__BlockTest__getBlockArray_block_desc_1_DATA, val))).arr, 2U);
          return a;
}

這裡我們看到有 __NSContainer_literal 這個函數，他做了些什麼呢？看下他的定義：

struct __NSContainer_literal {
  void * *arr;
  __NSContainer_literal (unsigned int count, ...) {
    va_list marker;
    va_start(marker, count);
    arr = new void *[count];
    for (unsigned i = 0; i < count; i++)
      arr[i] = va_arg(marker, void *);
    va_end( marker );
  };
  ~__NSContainer_literal() {
    delete[] arr;
  }
};

多個棧上的 block 作為參數傳進去，然後在內部賦值給數組，當 block 作為返回值返回的時候，會被拷貝到堆上，所以，這個數組裡面的每個元素都是堆上的 block，所以不會crash。

四、NSDictionary

由於 NSDictionary 會 copy key 但是不 copy object，所以也會出現上面類似的crash情況。

參考1.http://blog.csdn.net/hherima/article/details/38620175
參考2.https://stackoverflow.com/questions/4010578/nsdictionary-dont-copy-values

Block 在 ARC 下的拷貝

前言