Block的详细介绍

关于block的介绍

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ios中的内存空间分级

1. 栈区
   • 存放函数参数值、局部变量、函数返回地址等，函数跳转跳转时现场保护(寄存器)，这些系统都会帮我们自动实现，无需我们干预。 所以大量的局部变量，深递归，函数循环调用都可能耗尽栈内存而造成程序崩溃 。我们每次调用函数，都会执行压栈操作(在XCode的左侧面板会看到一堆的函数调用栈)。
   • 特点是存取效率高，存取结构连续，但是空间很小，有系统自行分配以及管理栈的地址空间。
   • 一种先进后出，压栈出栈更像是一个容器。
2. 堆区
   • 平时涉及到内存管理基本上出自于这个区域。由malloc、alloc、copy(深复制)、new等方法触发的效果就是在堆区进行内存分配。
   • 堆是存放在二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定（并不是一旦成为孤儿对象就能被回收）。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。
   • 数据呈现一般是树状的，类似链表式
3. 常量区
   • 存放常量，由系统释放以及分配。
4. 静态区
   • 该区域其实细分为数据区以及BSS区（BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。BSS节不包含任何数据，只是简单的维护开始和结束的地址，以便内存区能在运行时被有效地清零。BSS节在应用程序的二进制映象文件中并不存在。）。数据区存放已经初始化好的静态变量以及全局变量，而BSS区则存放还没有初始化好的静态变量以及全局变量，由系统负责释放以及分配。
   • 是存放开辟过和未开辟过静态变量和全局变量的地方。
5. 文本区
   • 放置已经编译成二进制机器语言的代码文本。会依照应用的运行情况而依次调用。类似游戏规则。

block的分级

1. 全局区的Block：__NSGlobalBlock__；
   • 当我们声明一个block时，如果这个block没有捕获外部的变量，那么这个block就位于全局区，此时对NSGlobalBlock的retain、copy、release操作都无效。
2. 栈区的Block：__NSStackBlock__；
   • 平时编程的时候很少遇到位于栈区的block，为什么呢？因为在ARC环境下，当我们声明并且定义了一个block，并且没有为Block添加额外的修饰符（默认是__strong修饰符），如果该Block捕获了外部的变量，实质上是有一个从__NSStackBlock__转变到__NSMallocBlock__的过程，只不过是系统帮我们完成了copy操作，将栈区的block迁移到堆区，延长了Block的生命周期。对于栈区block而言，栈block在当函数退出的时候，该空间就会被回收。什么时候在ARC的环境下出现__NSStackBlock__呢？如果我们在声明一个block的时候，使用了__weak或者__unsafe__unretained的修饰符，那么系统就不会为我们做copy的操作，不会将其迁移到堆区。
3. 堆区的Block：__NSMallocBlock__；
   • 我们需要手动调用copy方法才可以将block迁移到堆区，而在ARC环境下，__strong修饰的（默认）block只要捕获了外部变量就会位于堆区，NSMallocBlock支持retain、release，会对其引用计数＋1或 -1。

__block修饰符

1. 应该是考虑到了block的特殊性，block也属于“函数”的范畴，变量进入block，实际就是已经改变了作用域。在几个作用域之间进行切换时，如果不加上这样的限制，变量的可维护性将大大降低。又比如我想在block内声明了一个与外部同名的变量，此时是允许呢还是不允许呢？只有加上了这样的限制，这样的情景才能实现。于是栈区变成了红灯区，堆区变成了绿灯区。
2. 对于捕获的普通的外部变量，block并不能作出修改。我们要改变外部变量的内存地址，也就是使用__block修饰符将外部变量在栈中指针的内存地址，迁移到堆区中来。
3. __block修饰符的根本操作就是改变外部变量的内存地址，并不是简单地使得写操作生效。
4. 那么什么情况下不需要__block作为修饰符。将block捕获的外部变量使用static修饰或者将外部变量声明为全局变量，那么block是可以直接修改该外部变量的，因为全局变量或静态变量在内存中的地址是固定的（存放于静态区），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。
5. 某些图方便直接用copy修饰生命block。直接拿到一个堆区block。里面捕获变量的过程中就不需要修饰符来让OS帮忙拷贝直接可以使用了。但是原理一定要清晰，一个失控的机制远比可控的机制恐怖的多。这里需要警醒。

循环引用的原理

1. 循环引用是因为出现了资源的持有闭环。OS的判定机制会认为这个空间仍在使用，所以相关联的三方资源一个都不会释放;
2. __weak的弱引用替换掉__strong的时候会打破闭环释放三方资源。但是随之到来的是unsafe。这是需要注意的地方；

block究竟是个什么东西

• 由上面种种，我们可以推测出。block算是一个另类的函数。是将代码段闭包抽象为一种对象调用的手段。

多线程下的block

1. 存不存在资源抢夺？会出现哪些问题？如果有该怎么避免？