iOS 底层揭秘：纵横捭阖，剖析 Block（四）——探索 Block 的底层奥秘与源码探析

2023-09-08 14:36:28

Block 的底层奥秘：深入探索其原理和机制

在揭开 Block 的神秘面纱后，我们不禁好奇它的内部构造和运行机制。踏上探索之旅，让我们深入分析 Block 的底层原理，发掘其内在的奥秘。

Block 的结构解剖

从源码中，Block 的结构显露无遗：

struct Block_layout {
    void (*invoke)(void *, ...);
    struct Block_descriptor_1 *descriptor;
    int flags;
    int reserved;
    void *captured[1];
};

仔细审视这个结构体，我们发现 Block 的关键组成部分：

invoke 函数指针： 指向 Block 实现代码的地址。
descriptor 指针： 指向 Block 符，包含元数据。
flags： 标记 Block 的属性，如可捕获性、可变性。
reserved： 保留字段。
captured 数组： 用于捕获外部变量。

Block 的类型演变

根据捕获变量的方式，Block 分化出不同的类型：

全局 Block： 无外捕获，仅在栈上分配。
栈 Block： 捕获栈变量，但不可修改。
堆 Block： 捕获栈变量，并可修改。

Block 的调用机制

当调用一个 Block 时，系统会采取以下步骤：

检查 Block 的 flags，确定其类型。
全局 Block 直接调用 invoke 函数。
栈 Block 或堆 Block 创建副本后，再调用副本的 invoke 函数。
Block 的 invoke 函数执行代码，访问捕获变量。

源码细读：Block 的实现原理

深入 Block 的源码，我们发现它的实现精妙：

在头文件 Block_private.h 中，定义了 Block 符的结构体：

struct Block_descriptor_1 {
    unsigned long int reserved;
    unsigned long int size;
    const char *copy_helper;
    const char *dispose_helper;
    const char *invoke;
    const char *layout;
};

其成员包含 Block 的元数据，如大小、复制、释放和调用帮助函数。

在源文件 Block_private.c 中，实现了 Block 的各种操作函数：

static inline void *
Block_copy(const void *arg)
{
    Block_layout *block = (Block_layout *)arg;
    Block_layout *newBlock =
        Block_copy_create(Block_size(block), block->invoke,
                        block->descriptor);
    memcpy(newBlock, arg, Block_size(block));
    return newBlock;
}