iOS內存管理（4）--Block屬性用copy修飾 & 避免循環引用的問題
一、Block的類型
根據Block在內存中的位置分為三種類型NSGlobalBlock，NSStackBlock, NSMallocBlock。
- NSGlobalBlock：類似函數，位於text段；
- NSStackBlock：位於棧內存，函數返回後Block將無效；
- NSMallocBlock：位於堆內存。
二、Block的copy、retain、release操作
不同於NSObjec的copy、retain、release操作：
- Block_copy與copy等效，Block_release與release等效；
- 對Block不管是retain、copy、release都不會改變引用計數retainCount，retainCount始終是1；
- NSGlobalBlock：retain、copy、release操作都無效；
- NSStackBlock：retain、release操作無效，必須注意的是，NSStackBlock在函數返回後，Block內存將被回收。即使retain也沒用。容易犯的錯誤是[[mutableAarry addObject:stackBlock]，（補：在arc中不用擔心此問題，因為arc中會默認將實例化的block拷貝到堆上）在函數出棧後，從mutableArray中取到的stackBlock已經被回收，變成了野指針。正確的做法是先將stackBlock copy到堆上，然後加入數組：[mutableArray addObject:[[stackBlock copy] autorelease]]。支持copy，copy之後生成新的NSMallocBlock類型對象。
- NSMallocBlock：支持retain、release，雖然retainCount始終是1，但內存管理器中仍然會增加、減少計數。copy之後不會生成新的對象，只是增加了一次引用，類似retain；
- 盡量不要對Block使用retain操作
三、ARC與非ARC下的block
對於引用了外部變量的Block，如果沒有對他進行copy，他的作用域只會在聲明他的函數棧內（類型是__NSStackBlock__），如果想在非ARC下直接返回此類Block，Xcode會提示編譯錯誤的，如下圖：
（Xcode提示Returning block that lives on the local stack）
而在ARC環境下，上述代碼會編譯通過，因為ARC會自動加入copy操作。
比如可以在ARC下運行如下代碼：
//ARC MyBlock block = func(); NSLog(@"%d", block()); NSLog(@"%@", [block class]);
輸出：
123 __NSMallocBlock__
類型是__NSMallocBlock__，說明Block已經被copy到了堆中了。
即便把Block用strong修飾，系統也會把block copy到堆中。
例如：@property (nonatomic,strong)void (^SubmitBlock)(GoodsModel *goodsModel,int number);
打印一下block的類型為如下圖
當然其實在非ARC下，也可以使上面有錯誤的函數編譯通過。如下代碼：
typedef int(^MyBlock)();
MyBlock func()
{
int i = 123;
//非ARC下不要這樣！！！
MyBlock ret = ^{ return i; };
return ret;
}
我們把原來的返回值賦給一個變量，然後再返回這個變量，就可以編譯通過了。不過雖然編譯通過了，這個返回的Block作用域仍是在函數棧中的，因此一旦函數運行完畢後再使用這個Block很可能會引發BAD_ACCESS錯誤。
所以在非ARC下，必須把Block復制到堆中才可以在函數外使用Block，如下正確的代碼：
typedef int(^MyBlock)();
MyBlock func()
{
//非ARC
int i = 123;
return [^{ return i; } copy];
}
我們可以直接通過輸出變量的指針，就可以驗證Block被copy後，他所引用的變量被復制到了堆中的情況，如下代碼（非ARC下）：
//非ARC
void func()
{
int a = 123;
__block int b = 123;
NSLog(@"%@", @"=== block copy前");
NSLog(@"&a = %p, &b = %p", &a, &b);
void(^block)() = ^{
NSLog(@"%@", @"=== Block");
NSLog(@"&a = %p, &b = %p", &a, &b);
NSLog(@"a = %d, b = %d", a, b = 456);
};
block = [block copy];
block();
NSLog(@"%@", @"=== block copy後");
NSLog(@"&a = %p, &b = %p", &a, &b);
NSLog(@"a = %d, b = %d", a, b);
[block release];
}
輸出：
=== block copy前 &a = 0x7fff5fbff8bc, &b = 0x7fff5fbff8b0 === Block &a = 0x100201048, &b = 0x100201068 a = 123, b = 456 === block copy後 &a = 0x7fff5fbff8bc, &b = 0x100201068 a = 123, b = 456
可以看到，在Block執行中，他所引用的變量a和b都被復制到了堆上。而被標記__block的變量事實上應該說是被移動到了堆上，因此，當Block執行後，函數棧內訪問b的地址會變成堆中的地址。而變量a，仍會指向函數棧內原有的變量a的空間。
四、So，Block屬性的聲明，首先需要用copy修飾符。Block默認存放在棧中，可能隨時被銷毀，需要作用域在堆中，所以只有copy後的Block才會在堆中，棧中的Block的生命周期是和棧綁定的。
五、循環引用的問題
循環引用是另一個使用Block時常見的問題。為什麼會循環引用？因為retain。
因為block在拷貝到堆上的時候，會retain其引用的外部變量，那麼如果block中如果引用了他的宿主對象，那很有可能引起循環引用，如：
self.myblock = ^{
[self doSomething];
};
下面是對ARC環境做的測試：
- (void)dealloc
{
NSLog(@"no cycle retain");
}
- (id)init
{
self = [super init];
if (self) {
#if TestCycleRetainCase1
//會循環引用
self.myblock = ^{
[self doSomething];
};
#elif TestCycleRetainCase2
//會循環引用
__block TestCycleRetain *weakSelf = self;
self.myblock = ^{
[weakSelf doSomething];
};
#elif TestCycleRetainCase3
//不會循環引用
__weak TestCycleRetain *weakSelf = self;
self.myblock = ^{
[weakSelf doSomething];
};
#elif TestCycleRetainCase4
//不會循環引用
__unsafe_unretained TestCycleRetain *weakSelf = self;
self.myblock = ^{
[weakSelf doSomething];
};
#endif
NSLog(@"myblock is %@", self.myblock);
}
return self;
}
- (void)doSomething
{
NSLog(@"do Something");
}
int main(int argc, char *argv[]) {
@autoreleasepool {
TestCycleRetain* obj = [[TestCycleRetain alloc] init];
obj = nil;
return 0;
}
}
經過上面的測試發現，在加了__weak和__unsafe_unretained的變量引入後，TestCycleRetain方法可以正常執行dealloc方法，而不轉換和用__block轉換的變量都會引起循環引用。
因此防止循環引用的方法如下： __weak TestCycleRetain *weakSelf = self;
所以，在ARC下，由於__block抓取的變量一樣會被Block retain，所以必須用弱引用才可以解決循環引用問題，iOS 5之後可以直接使用__weak，之前則只能使用__unsafe_unretained了，__unsafe_unretained缺點是指針釋放後自己不會置空。示例代碼：
//iOS 5之前可以用__unsafe_unretained
//__unsafe_unretained typeof(self) weakSelf = self;
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^(int paramInt)
{
//使用weakSelf訪問self成員
[weakSelf anotherFunc];
};
在非ARC下，顯然無法使用弱引用，這裡就可以直接使用__block來修飾變量，它不會被Block所retain的，參考代碼：
//非ARC
__block typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^(int paramInt)
{
//使用weakSelf訪問self成員
[weakSelf anotherFunc];
};
六、__weak 和 __block的區別
1. 循環引用時：有上文可知，__weak用在ARC環境時；__block僅可用在非ARC環境時（因為ARC環境下仍然會被retain）。
2.修改局部變量時：需要加__block，否則不能在block中修改局部變量。如下：
__block int multiplier = 7;
int (^myBlock)(int) = ^(int num) {
multiplier ++;//這樣就可以了
return num * multiplier;
};
