block本質探尋四之copy

来源:https://www.cnblogs.com/lybSkill/archive/2019/01/14/10256618.html
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說明： <1>閱讀本文，最好閱讀之前的block文章加以理解； <2>本文內容：三種block類型的copy情況（MRC）、是否深拷貝、錯誤copy； 一、MRC模式下，三種block類型的copy情況 //代碼 //列印 分析： <1>只有stack類型block實例對象copy後的類型變為mal ...


說明：

<1>閱讀本文，最好閱讀之前的block文章加以理解；

<2>本文內容：三種block類型的copy情況（MRC）、是否深拷貝、錯誤copy；

 

一、MRC模式下，三種block類型的copy情況

//代碼

void test1()
{
    int age = 10;
    
    void(^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"-----");
    };
    
    void(^block2)(void) = ^{
        NSLog(@"-----%d", age);
    };
    
    id block3 = [block2 copy];
    
    NSLog(@"%@ %@ %@", [block1 class], [block2 class], [block3 class]);
    NSLog(@"%@ %@ %@", [[block1 copy] class], [[block2 copy] class], [[block3 copy] class]);
}

//列印

2019-01-11 14:14:06.902974+0800 MJ_TEST[2183:154918] __NSGlobalBlock__ __NSStackBlock__ __NSMallocBlock__
2019-01-11 14:14:06.903260+0800 MJ_TEST[2183:154918] __NSGlobalBlock__ __NSMallocBlock__ __NSMallocBlock__
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>只有stack類型block實例對象copy後的類型變為malloc，這個前面文章已經討論過，沒有問題；

<2>global類型實例對象存儲在數據區，copy操作其實什麼也沒做；malloc在堆區，copy之後肯定還是在堆區，但不會開闢新的記憶體，只是引用計數加1——此處分析，可以通過clang和地址、引用計數列印來查看，此處不再贅述；

結論： 

補充：上述copy的操作是針對block實例對象，那麼類對象是存在哪個區呢？往下看

//代碼

int a = 20;

void test2()
{
    int b = 10;
    
    void(^block1)(void) = ^{
        NSLog(@"-----");
    };
    
    void(^block2)(void) = ^{
        NSLog(@"-----%d", b);
    };
    
    id block3 = [block2 copy];
    
    id block1Cls = object_getClass(block1);
    id block2Cls = object_getClass(block2);
    id block3Cls = object_getClass(block3);
    
    NSLog(@"a--global--%p", &a);
    NSLog(@"b--auto place--%p", &b);
    NSLog(@"alloc----%p", [[NSObject alloc] init]);
    NSLog(@"Person----%p", [Person class]);
    
    NSLog(@"------block---instance---");
    NSLog(@"block1----%@ %p", [block1 class], block1);
    NSLog(@"block2----%@ %p", [block2 class], block2);
    NSLog(@"block3----%@ %p", [block3 class], block3);
    
    NSLog(@"------block---Class---");
    NSLog(@"block1Cls----%@ %p", block1Cls, block1Cls);
    NSLog(@"block2Cls----%@ %p", block2Cls, block2Cls);
    NSLog(@"block3Cls----%@ %p", block3Cls, block3Cls);
}

//列印

2019-01-11 14:58:29.922125+0800 MJ_TEST[2443:177646] a--global--0x100002520
2019-01-11 14:58:29.922498+0800 MJ_TEST[2443:177646] b--auto place--0x7ffeefbff59c
2019-01-11 14:58:29.922525+0800 MJ_TEST[2443:177646] alloc----0x100526420
2019-01-11 14:58:29.922561+0800 MJ_TEST[2443:177646] Person----0x1000024f8
2019-01-11 14:58:29.922585+0800 MJ_TEST[2443:177646] ------block---instance---
2019-01-11 14:58:29.922639+0800 MJ_TEST[2443:177646] block1----__NSGlobalBlock__ 0x1000020c0
2019-01-11 14:58:29.922666+0800 MJ_TEST[2443:177646] block2----__NSStackBlock__ 0x7ffeefbff560
2019-01-11 14:58:29.922699+0800 MJ_TEST[2443:177646] block3----__NSMallocBlock__ 0x102812000
2019-01-11 14:58:29.922717+0800 MJ_TEST[2443:177646] ------block---Class---
2019-01-11 14:58:29.922736+0800 MJ_TEST[2443:177646] block1Cls----__NSGlobalBlock__ 0x7fffb33c3460
2019-01-11 14:58:29.922756+0800 MJ_TEST[2443:177646] block2Cls----__NSStackBlock__ 0x7fffb33c3060
2019-01-11 14:58:29.922777+0800 MJ_TEST[2443:177646] block3Cls----__NSMallocBlock__ 0x7fffb33c3160
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>Person類對象：列印出的類對象Person的地址跟全局變數a和global類型block實例對象的地址類似度極高（都以"0x100002"開頭），我們知道全局變數a和global類型block實例變數都是存放在數據區（全局區），那麼可以肯定類對象也是存放在數據區中；

<2>block類對象：通過runtime的API我們拿到了三種類型block類對象，發現類對象的地址並不以"0x100002"開頭———其中的原因我就懵逼了（記憶體地址不是很瞭解），但是可以推斷應該也是在數據區，為什麼呢？往下看

//代碼

typedef void(^Block)(void);
Block block1;

void test3()
{
    int b = 10;
    
    block1 = ^{
        NSLog(@"-----%d", b);
    };
    
    NSLog(@"%p %p", block1, object_getClass(block1));
    
}

//設置全局斷點 

//列印

2019-01-11 16:34:06.281146+0800 MJ_TEST[3354:234187] 0x7ffeefbff538 0x7fffb33c3060
2019-01-11 16:34:06.281455+0800 MJ_TEST[3354:234187] ------272632520
2019-01-11 16:34:06.281477+0800 MJ_TEST[3354:234187] 0x7ffeefbff538 0xf9552b000e0
2019-01-11 16:34:06.281496+0800 MJ_TEST[3354:234187] 0x7ffeefbff588 0x7fffb33c3060

分析：

1）作為auto類型的局部變數，age的作用域僅限於test3()函數內，所以在main函數中再去回調block時，age已經被自動釋放（所占記憶體被回收），所以age的值顯示亂碼；而同時block1其實也被銷毀了，為什麼？往下看

<1>object_getClass(block1)每次返回的值都不同，而其他只都保持不變（已經反覆run了多次）；

<2>當我們第二次去回調block1時，如上報出一個很經典的錯誤——野指針調用，即指針所指向的記憶體空間已經被回收（即被釋放），但是此時並沒有對該指針賦值一個新的記憶體地址或者nil值，該指針變成了一個野指針，指向不明確；

補充：記憶體泄露：是指指針一直指向某一片記憶體空間，但是程式已經不需要再用該記憶體空間了，但其他的程式又無法調用該記憶體空間（只能開闢新的記憶體空間），這樣很容易導致記憶體爆增；所以記憶體泄露跟野指針調用是完全相反的；

記憶體溢出：是指系統分配給程式的記憶體空間不夠用，這樣也很容易導致野指針調用的問題；

<3>對block1進行copy的情形：

//代碼

void test3()
{
    int b = 10;
    
    block1 = [^{
        NSLog(@"-----%d", b);
    } copy];
    
    NSLog(@"%p %p", block1, object_getClass(block1));
    
}



int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
//        test1();
//        test2();
        test3();
        block1();
        NSLog(@"%p %p", block1, object_getClass(block1));
        
        int age = 10;
        Block bl = ^{
            NSLog(@"%d", age);
        };
        NSLog(@"%p %p", bl, object_getClass(bl));
        block1();
        block1();
        block1();
        
//        test4();
//        block();
        
    }
    return 0;
}

//列印

2019-01-11 16:40:36.144529+0800 MJ_TEST[3397:237736] 0x100526670 0x7fffb33c3160
2019-01-11 16:40:36.144849+0800 MJ_TEST[3397:237736] -----10
2019-01-11 16:40:36.144864+0800 MJ_TEST[3397:237736] 0x100526670 0x7fffb33c3160
2019-01-11 16:40:36.144893+0800 MJ_TEST[3397:237736] 0x7ffeefbff588 0x7fffb33c3060
2019-01-11 16:40:36.144916+0800 MJ_TEST[3397:237736] -----10
2019-01-11 16:40:36.144934+0800 MJ_TEST[3397:237736] -----10
2019-01-11 16:40:36.144950+0800 MJ_TEST[3397:237736] -----10
Program ended with exit code: 0

分析：copy之後，block1一直沒有被釋放（堆區需要手動管理），即block1一直指向了合法的記憶體空間，因此不會出現野指針調用的bug；

綜上：block1是一個指針變數，其指向等號右邊的代碼塊本質是一個oc對象，存放在棧區中，當回調該代碼塊時，其已經被自動釋放，但是block1因為沒有重新賦值而變成了野指針，所以block1指向的代碼塊是已經被銷毀了的；

2）block1銷毀後，新創建的bl列印出的類對象的地址跟block1銷毀前列印出的地址都是0x7fffb33c3060，因為類對象在記憶體中只有一份，據此，block1的類對象並沒有隨著block1的銷毀而銷毀，所以block的類對象不可能存在於棧區，同一個block類對象供所有創建的block實例對象的isa指針訪問並且類對象是系統自動創建並管理的，因此也不可能存在於堆區，也不會存在於代碼區

————結論：block類對象跟其他OC實例對象的類對象一樣，都只存在於數據區！！！

 

二、block拷貝是否深拷貝

//代碼

void test4()
{
    int age = 10;
    int *agePtr = &age;
    NSLog(@"age---1:\n%d %p %d %p %p", age, &age, *agePtr, agePtr, &agePtr);
    
    block1 = [^{
        NSLog(@"age----2:\n%d %p %d %p %p", age, &age, *agePtr, agePtr, &agePtr);
    } copy];
    
}

//列印

2019-01-14 09:55:33.399468+0800 MJ_TEST[907:35484] age---1:
10 0x7ffeefbff59c 10 0x7ffeefbff59c 0x7ffeefbff590
2019-01-14 09:55:33.399735+0800 MJ_TEST[907:35484] age----2:
10 0x100400238 1 0x7ffeefbff59c 0x100400230
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>copy後，age、agePtr自身的地址值都發生了變化，說明兩個變數都從棧區拷貝到了堆區；

<2>指針變數的值不再是10而是1（亂碼），因為指針變數依然指向age拷貝前的記憶體區域，而該記憶體區隨時可能被釋放；

 

我們再看看對nsstring字元串的深拷貝（mutableCopy）和淺拷貝（copy）操作

//代碼

void test5()
{
    NSString *strSource = @"abc";
    
    NSLog(@"source:\n%@ %p %p", strSource, strSource, &strSource);
    
    NSString *str1 = [strSource copy];
    
    NSLog(@"str1:\n%@ %p %p", str1, str1, &str1);
    
    NSString *str2 = [strSource mutableCopy];
    
    NSLog(@"str2:\n%@ %p %p", str2, str2, &str2);
    
}

//列印

2019-01-14 10:14:26.299400+0800 MJ_TEST[1066:45457] source:
abc 0x1000023a0 0x7ffeefbff598
2019-01-14 10:14:26.299783+0800 MJ_TEST[1066:45457] str1:
abc 0x1000023a0 0x7ffeefbff590
2019-01-14 10:14:26.299897+0800 MJ_TEST[1066:45457] str2:
abc 0x100507170 0x7ffeefbff588
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>很明顯，淺拷貝只拷貝了指針變數str1（從代碼區（常量區）到堆區），該指針依然指向代碼區常量abc的記憶體區；

<2>深拷貝不僅指針變數被拷貝到堆區，而且常量abc也被拷貝到了堆區；

說明：深拷貝和淺拷貝區別，見參考鏈接：https://www.jianshu.com/p/63239d4d65e0；

 

綜上所述：block的拷貝均拷貝了指針和該指針指向的值到堆區，但是新的指針卻依然指向拷貝前的記憶體區域——因此，block的copy類似於深拷貝，不完全是深拷貝！

 

三、錯誤copy

//代碼

void(^block)(void);

void test6()
{
    int age = 10;
    NSLog(@"age----%p", &age);
    
    block = ^{
        NSLog(@"age----%p", &age);
        NSLog(@"----%d", age);
    };
    
    
    
    NSLog(@"block--1---%p", block);
    NSLog(@"block class--1---%p", [block class]);
    id coBlock = [block copy];
    NSLog(@"%@", [coBlock class]);
    NSLog(@"block--2---%p", coBlock);
    NSLog(@"block class--2---%p", [coBlock class]);
}

//列印

2019-01-14 10:31:32.767665+0800 MJ_TEST[1159:53399] age----0x7ffeefbff59c
2019-01-14 10:31:32.767975+0800 MJ_TEST[1159:53399] block--1---0x7ffeefbff578
2019-01-14 10:31:32.768027+0800 MJ_TEST[1159:53399] block class--1---0x7fff8e0fe060
2019-01-14 10:31:32.768075+0800 MJ_TEST[1159:53399] __NSMallocBlock__
2019-01-14 10:31:32.768094+0800 MJ_TEST[1159:53399] block--2---0x100729380
2019-01-14 10:31:32.768111+0800 MJ_TEST[1159:53399] block class--2---0x7fff8e0fe160
2019-01-14 10:31:32.768127+0800 MJ_TEST[1159:53399] age----0x7ffeefbff598
2019-01-14 10:31:32.768141+0800 MJ_TEST[1159:53399] -----272632456
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>block：copy前後，block的地址發生了變化，因為block從棧區被拷貝到堆區了，這一點沒問題；那麼block的類對象地址也發生了變化，因為copy前block的類型為stack類型，之後是malloc類型（系統會自動創建一個類對象），前者存放在棧區，後者存放在堆區，所以也沒問題；

<2>age：並沒有被copy 到堆區，block回調時，已經被釋放，其值為亂碼，這點沒問題；但是age的地址值這麼發生變化了？我們再往下看

//代碼

void test7()
{
    int age = 10;
    int *agePtr = &age;
    NSLog(@"1----\n%d %p %d %p %p", age, &age, *agePtr, agePtr, &agePtr);
    
    block = ^{
        NSLog(@"1----\n%d %p %d %p %p", age, &age, *agePtr, agePtr, &agePtr);
    };
    
    id coBlock = [block copy];
}

//列印

2019-01-14 10:54:30.119695+0800 MJ_TEST[1281:64385] 1----
10 0x7ffeefbff59c 10 0x7ffeefbff59c 0x7ffeefbff590
2019-01-14 10:54:30.119992+0800 MJ_TEST[1281:64385] 1----
10 0x7ffeefbff588 32766 0x7ffeefbff59c 0x7ffeefbff580
Program ended with exit code: 0

分析：

<1>不論是age還是agePtr，block回調時，本身的地址都會發生變化，因為所占記憶體都被釋放，記憶體地址不回固定，系統會重新編排（個人YY，具體不清楚）；

<2>但是，儘管age的值變成亂碼，而指針變數agePtr的值卻沒變依然是原age的地址值——為什麼指針變數的記憶體值不是亂碼呢？也許是因為代碼區（常量區）跟棧區、堆區的存儲規則的區別，指針變數本身已經被釋放，其值變與不變好像沒有多大的意義——但是，從代碼規範角度，被釋放後，應當將指針變數置為nil，防止野指針調用！

結論：所謂錯誤的copy只是copy了block指針變數（等號左邊），並非block代碼塊本身（等號右邊）——因此，被引用的外部auto類型的局部變數不會被copy到堆區；

 

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