iOS 源码一窥 Block 原理（一）
2024-01-19 15:32:57
Block 是什么？
Blocks 是 C 语言的一项扩充功能，允许定义带有自动变量（局部变量）的匿名函数。匿名函数是指没有名字的函数，而自动变量是指在函数内部声明的变量，当函数执行结束后，这些变量就会被销毁。
Blocks 可以用于各种场景，例如：
- 事件处理：Blocks 可以用作事件处理程序，当某个事件发生时，就会调用相应的 Block。
- 异步编程：Blocks 可以用于异步编程，当一个任务完成时，就会调用相应的 Block。
- 算法：Blocks 可以用于编写算法，使代码更加简洁和高效。
Blocks 的实现原理
Blocks 是通过编译器和运行时库共同实现的。编译器负责将 Blocks 编译成一段机器码，而运行时库则负责管理 Blocks 的执行。
Blocks 的编译过程大致可以分为以下几个步骤：
- 编译器将 Block 编译成一段汇编代码。
- 汇编器将汇编代码编译成一段机器码。
- 链接器将机器码与其他代码和库链接在一起，生成最终的可执行文件。
Blocks 的执行过程大致可以分为以下几个步骤：
- 当一个 Block 被调用时，运行时库会为 Block 分配一块内存空间。
- Block 的参数和局部变量会被复制到这块内存空间中。
- Block 的函数体会被执行。
- 当 Block 的函数体执行完毕后，这块内存空间会被释放。
libclosure-74 源码分析
libclosure-74 是一个开源的 Blocks 实现，它可以用于各种平台，包括 iOS、macOS、Linux 和 Windows。
在 libclosure-74 源码中，我们可以找到 Blocks 的实现代码。这些代码非常复杂，但我们可以通过仔细分析，了解 Blocks 的实现原理。
例如，在 libclosure-74 源码中的 closure.c 文件中，我们可以找到一个名为 Closure_Create 的函数，这个函数的作用是创建一个新的 Block。
Closure* Closure_Create(const ClosureInfo* info) {
Closure* closure = Closure_Alloc(info);
if (closure == NULL) {
return NULL;
}
Closure_Init(closure, info);
return closure;
}
这个函数首先分配一块内存空间给 Block，然后调用 Closure_Init 函数初始化 Block。
void Closure_Init(Closure* closure, const ClosureInfo* info) {
closure->info_ = info;
closure->code_ = info->code;
closure->data_ = info->data;
closure->context_ = info->context;
closure->signature_ = info->signature;
}
这个函数将 Block 的信息、代码、数据、上下文和签名等信息保存到 Block 中。
当一个 Block 被调用时，运行时库会调用 Closure_Call 函数来执行 Block。
void Closure_Call(Closure* closure, ...) {
va_list args;
va_start(args, closure);
Closure_DoCall(closure, args);
va_end(args);
}
这个函数首先创建一个可变参数列表，然后调用 Closure_DoCall 函数来执行 Block。
void Closure_DoCall(Closure* closure, va_list args) {
Closure_PushStack(closure);
closure->info_->call_impl(closure, args);
Closure_PopStack(closure);
}
这个函数首先将 Block 压入堆栈，然后调用 Block 的调用实现函数来执行 Block。
当 Block 的函数体执行完毕后，运行时库会调用 Closure_Destroy 函数来销毁 Block。
void Closure_Destroy(Closure* closure) {
Closure_Free(closure);
}
这个函数首先释放 Block 占用的内存空间，然后销毁 Block。
通过分析 libclosure-74 源码，我们可以深入了解 Blocks 的实现原理。
