ARC下面的Block对内存的管理方式

一、问题引入

　　近日开发中引入一个随机crash，Crash堆栈如下：

Exception Type: SIGSEGV
Exception Codes: SEGV_ACCERR at 0x0000000101850148
Crashed Thread: 0

Thread 0 Crashed:
0  libobjc.A.dylib                0x00000001802601a0 objc_retain + 16
1  CoreFoundation                 0x0000000180f593a0 -[__NSDictionaryM enumerateKeysAndObjectsWithOptions:usingBlock:] +  232
2  LiveAssistant                  0x0000000100213fe8 -[LAPKViewStatusObj notifyViewStateDidChangeForType:fromUser:] (LAPKViewStatusObj.m:313)
3  LiveAssistant                  0x0000000100214958 -[LAPKViewStatusObj changePKStatusTo:changeMatchStatusTo:changeGuestMatchStatusTo:] (LAPKViewStatusObj.m:635)
4  LiveAssistant                  0x0000000100213ed4 -[LAPKViewStatusObj updatePKState] (LAPKViewStatusObj.m:300)
5  CoreFoundation                 0x000000018101cc3c ___CFNOTIFICATIONCENTER_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER__ +  20
 +  20
6  CoreFoundation                 0x000000018101c1b8 __CFXRegistrationPost +  428
7  CoreFoundation                 0x000000018101bf14 ____CFXNotificationPost_block_invoke +  216
8  CoreFoundation                 0x000000018109984c -[_CFXNotificationRegistrar find:object:observer:enumerator:] +  1408
9  CoreFoundation                 0x0000000180f52f38 _CFXNotificationPost + 376
10 Foundation                     0x00000001819c3bbc -[NSNotificationCenter postNotificationName:object:userInfo:] +  68
11 LiveAssistant                  0x00000001003ae710 __44-[LAPKStatusManager notifyPKStatusDidChange]_block_invoke (LAPKStatusManager.m:107)
12 libdispatch.dylib              0x000000018097caa0 __dispatch_call_block_and_release +  24
13 libdispatch.dylib              0x000000018097ca60 __dispatch_client_callout +  16
14 libdispatch.dylib              0x000000018098965c __dispatch_main_queue_callback_4CF$VARIANT$mp +  1012
15 CoreFoundation                 0x0000000181033070 ___CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__ +  12
 +  12
16 CoreFoundation                 0x0000000181030bc8 ___CFRunLoopRun +  2272
17 CoreFoundation                 0x0000000180f50da8 CFRunLoopRunSpecific + 544
18 GraphicsServices               0x0000000182f36020 GSEventRunModal + 100
19 UIKit                          0x000000018af70758 UIApplicationMain + 228
20 LiveAssistant                  0x000000010048b514 main (main.m:14)
21 libdyld.dylib                  0x00000001809e1fc0 _start +  4

　　明显是对一个对象进行retain的时候产生的Crash。仔细回忆却没有发现突破点。直到看到自己写的下列代码

- (void)xxxxxBlock:(someBlock)block
                      yyyy:(NSString *)zzzzz
{

    __block someblock copyUserBlock = [block copy];
    if(block)
    {
        __weak typeof(self) wself = self;
        someblock hook = ^(NSObject *statusObj, NSObject *model, int status, NSString *businessKey) {
            __strong typeof(self) sself = wself;
            block(statusObj, model, status, businessKey);
        };
        return;
    }
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    int x = 2;
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"fsfsfsdfsfsdf"];

    [self addPKAnimationUpdateBlock:^(NSObject *statusObj, NSObject *model, int status, NSString *businessKey) {

        NSLog(@"x = %d, str = %@", x, str);

    } forBusiness:str];
}

　　经过代码验证，stackBlock作为参数传递的时候，需要确保对其进行copy操作，否则stackBlock在函数返回之后会被释放，造成野指针。

　上面的方法执行完毕之后，传入的block参数作为 stackBlock 类型依然没有发生改变；对其进行拷贝之后变成了mallocBlock。

二、问题总结分析

　　1）block分类

　　　　1、_NSConcreteGlobalBlock全局的静态 block，不会访问任何外部变量；
　　　　2、_NSConcreteStackBlock保存在栈中的 block，当函数返回时会被销毁；
　　　　3、_NSConcreteMallocBlock保存在堆中的 block，当引用计数为0时会被销毁；

　　2）block对外部变量的引用

　　　　一、静态变量 和 全局变量   在加和不加  __block 都会直接引用变量地址。也就意味着 可以修改变量的值。在没有加__block 参数的情况下。
　　　　　　全局block 和 栈block 区别为 是否引用了外部变量，堆block 则是对栈block  copy 得来。对全局block copy 不会有任何作用,返回的依然是全局block。
　　　　二， 常量变量（NSString *a = @"hello";a 为常量变量，@“hello”为常量。）-----不加__block类型 block 会引用常量的地址（浅拷贝）。加__block类型 block会去引用常量变量（如：a变量，a = @"abc".可以任意修改a 指向的内容。）的地址。 
　　　　三、对象变量 如（MyClass *class、Block block）。 这里block 也是”类“对象（类似对象，其包含isa指针,clang 反编译可以查看。因为它不像从NSObject 继承下来的对象都支持 retain、copy、release）。
　　　　　　Block的copy、retain、release操作不同于NSObjec的copy、retain、release操作：
　　　　　　对Block不管是retain、copy、release都不会改变引用计数retainCount，retainCount始终是1；
　　　　　　NSGlobalBlock：retain、copy、release操作都无效；
　　　　　　NSStackBlock：retain、release操作无效，必须注意的是，NSStackBlock在函数返回后，Block内存将被回收。即使retain也没用。容易犯的错误是[[mutableAarry addObject:stackBlock]，在函数出栈后，从mutableAarry中取到的stackBlock已经被回收，变成了野指针。正确的做法是先将stackBlock copy到堆上，然后加入数组：[mutableAarry addObject:[[stackBlock copy] autorelease]]。支持copy，copy之后生成新的NSMallocBlock类型对象。
　　　　　　NSMallocBlock支持retain、release，虽然retainCount始终是1，但内存管理器中仍然会增加、减少计数。copy之后不会生成新的对象，只是增加了一次引用，类似retain；
　　　　　　尽量不要对Block使用retain操作。

　　3）block作为外部变量的时候，确保其被copy的场景

　　　　在ARC环境，大多数情况下编译器会适当地进行判断，会自动生成将Block从栈上复制到堆上的代码。　　　　将Block作为函数返回值返回时，编译器会自动生成复制到堆上的代码。　　　　编译器不能判断“自动将Block从栈上复制到堆上”的情况：向方法或函数的参数传递Block时

　　比如下面的代码：

-(id)getBlockArray
{
    int val = 10;
    //Block变量类型可以直接调用copy方法。所以说Block其实也是Objective-C对象。
    //不管Block配置在堆、栈或者数据区域，用copy方法复制都不会引起任何问题。
    return [[NSArray alloc] initWithObjects:[^{NSLog(@"blk0:%@",@(val));} copy],[^{NSLog(@"blk1:%@",@(val));} copy], nil];
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    //正常执行。
    id obj = [self getBlockArray];
    blk_t blk = (blk_t)[obj objectAtIndex:0];
    blk();
}

　　4）block什么时候会被copy

1.　　调用Block的copy实例方法时；
2.　　Block作为函数返回值返回时；
3.　　将Block赋值给附有__strong修饰符id类型的类或Block类型成员变量时；
4.　　在方法名中含有usingBlock的Cocoa框架方法或Grand Central Dispatch的API中传递Block时。

三、引用资料

　1）　ARC环境下Block的内存管理　

　　　　作者：sxtra

　　　　链接：https://www.jianshu.com/p/0fad960d6795

　2）https://www.cnblogs.com/DamonTang/p/4146728.html

原文地址：https://www.cnblogs.com/doudouyoutang/p/9588452.html