解剖Block面试题，深入浅出剖析Block的本质

2024-02-01 12:58:06

深入剖析Block面试题，掌握Block原理

在面试中，Block往往是Java面试中不可避免的话题之一。本文将从一道经典的Block面试题入手，层层深入地解析Block的本质、内存管理、实现原理，最终带领读者透彻理解Block的奥秘。

面试题解析

问题：

给定一个Block：

let block = { (a: Int, b: Int) -> Int in
    return a + b
}

请问Block中捕获了哪些变量？

解析：

第一步：分析Block的类型

Block的类型决定了它捕获了哪些变量。使用type(of:)函数获取Block的类型：

let blockType = type(of: block)

结果：

(Int, Int) -> Int

表明Block接受两个Int类型的参数并返回一个Int类型的值。

第二步：分析Block的符

Block的符包含了Block捕获的变量信息。将Block转换为指向Block_layout结构体的指针，然后访问其中的descriptor字段：

let blockPtr = unsafeBitCast(block, to: UnsafeMutablePointer<Block_layout>.self)
let descriptor = blockPtr.pointee.descriptor

第三步：分析Block的捕获变量

Block的捕获变量就是Block描述符中包含的变量。使用FieldDescriptor结构体访问Block描述符中的变量信息：

for field in descriptor!.fields {
    print(field.name)
}

结果：

a
b

表明Block捕获了a和b两个变量。

Block本质与实现

Block的本质

Block本质上是一个函数指针，不同之处在于它还携带了一个额外信息——它所捕获的变量列表。

Block的内存管理

在ARC下，Block的内存由系统管理。ARC会根据Block的生存周期自动释放Block所捕获的变量。

Block的实现

Block是一个结构体，其基本结构如下：

struct Block_layout {
    void *isa; // isa指针，指向Block的类对象
    int flags; // 标志位，表示Block的类型和属性
    int reserved; // 保留字段
    void (*invoke)(void *, ...); // Block的调用入口
    struct Block_descriptor *descriptor; // Block符，包含Block捕获的变量信息
    // ...
};

其中：

isa指针指向Block的类对象
flags标志位表示Block的类型和属性
invoke函数指针指向Block的调用入口
descriptor结构体包含Block捕获的变量信息

代码示例

假设我们有一个以下Block：

let block = { (a: Int, b: Int) -> Int in
    return a + b
}

我们可以通过以下代码打印Block捕获的变量：

let blockPtr = unsafeBitCast(block, to: UnsafeMutablePointer<Block_layout>.self)
let descriptor = blockPtr.pointee.descriptor
for field in descriptor!.fields {
    print(field.name)
}

结果：