何时*确切*需要在 ARC 下复制 Objective-C 中的块？

Question

关于在 Objective-C 中使用 ARC 时何时需要复制块，我得到了相互矛盾的信息。建议从“总是”到“从不”不等，所以我真的不知道该怎么做。

我碰巧遇到一个不知道怎么解释的案例：

-(RemoverBlock)whenSettledDo:(SettledHandlerBlock)settledHandler {
    // without this local assignment of the argument, one of the tests fails. Why?
    SettledHandler handlerFixed = settledHandler;

    [removableSettledHandlers addObject:handlerFixed];

    return ^{
        [removableSettledHandlers removeObject:handlerFixed];
    };
}

使用这样的块内联调用：

-(void) whatever {
    [self whenSettledDo:^(...){
        ...
    }];
}

(The actual code this snipper was adapted from is here.)

在这里将参数复制到局部变量会发生什么变化？没有本地的版本是否制作了两个不同的副本，一个用于 addObject，一个用于 removeObject，因此删除的副本与添加的副本不匹配？

ARC 为何或何时不能正确处理块？它保证什么，我的责任是什么？所有这些都以非模糊的方式记录在哪里？

Answer 1

在 C 中，无法通过运行任意数量的测试来推断正确性，因为您可能会看到未定义的行为。要正确知道什么是正确的，您需要查阅语言规范。在这种情况下，ARC specification。

当需要在 MRC 下复制一个块时，首先查看是有指导意义的。基本上，捕获变量的块可以从堆栈开始。这意味着当您看到块文字时，编译器可以将其替换为该范围内包含对象结构本身的隐藏局部变量，按值。由于局部变量只在它们声明的范围内有效，这就是为什么来自块文字的块只在文字所在的范围内有效，除非它被复制。

此外，还有一条附加规则，即如果函数采用块指针类型的参数，它不会假设它是否是堆栈块。仅保证该块在调用该块时有效。但是，这几乎意味着该块在函数调用的整个持续时间内都是有效的，因为 1）如果它是一个堆栈块，并且在调用函数时它是有效的，这意味着该块所在的堆栈上的某个位置创建时，调用仍在堆栈字面量范围内；因此在函数调用结束时它仍然在作用域内； 2) 如果是堆块或全局块，则和其他对象一样受制于内存管理规则。

由此，我们可以推断出需要复制的地方。让我们考虑一些情况：

• 如果从函数返回块文字中的块：它需要被复制，因为块逃离文字的范围
• 如果块文字中的块存储在实例变量中：它需要被复制，因为块脱离文字的范围
• 如果块被另一个块捕获：不需要复制，因为如果复制捕获块，将保留所有捕获的对象类型变量并复制所有捕获的块类型变量。因此，我们的块会逃离这个范围的唯一情况是，如果捕获它的块逃离了这个范围；但为了做到这一点，必须复制该块，这反过来又复制了我们的块。
• 如果块文字中的块被传递给另一个函数，并且该函数的参数是块指针类型：它不需要被复制，因为该函数不假定它被复制。这意味着任何需要一个块并需要“存储它以备后用”的函数都必须负责复制该块。确实是这样（例如dispatch_async）。
• 如果块文字中的块被传递给另一个函数，并且该函数的参数是 not 的块指针类型（例如-addObject:）：如果你知道它需要复制它函数将其存储以备后用。它需要被复制的原因是函数不能负责复制块，因为它不知道它正在获取一个块。

因此，如果您在问题中的代码位于 MRC 中，-whatever 将不需要复制任何内容。 -whenSettledDo: 需要复制块，因为它被传递给 addObject:，这是一个接受泛型对象的方法，类型为 id，并且不知道它正在占用一个块。

---

现在，让我们看看这些副本中的哪些 ARC 会照顾您。 Section 7.5 说

除了作为初始化 __strong 的一部分完成的保留 参数变量或读取 __weak 变量，只要这些 语义要求保留块指针类型的值，它具有 Block_copy 的效果。优化器可能会删除此类副本 看到结果仅用作调用的参数。

第一部分的意思是，在您分配给块指针类型的强引用的大多数地方（这通常会导致对象指针类型的保留），它将被复制。但是，也有一些例外： 1）在第一句的开头，它说不保证块指针类型的参数被复制； 2）在第二句中，它说如果一个块仅用作调用的参数，则不保证被复制。

这对您问题中的代码意味着什么？ handlerFixed 是块指针类型的强引用，结果在两个地方使用，不仅仅是调用的参数，因此分配给它分配一个副本。但是，如果您已将块文字直接传递给addObject:，则不能保证有副本（因为它仅用作调用的参数），您需要显式复制它（正如我们所讨论的那样需要复制传递给addObject: 的块）。

当你直接使用settledHandler时，由于settledHandler是一个参数，它不会被自动复制，所以当你将它传递给addObject:时，你需要显式地复制它，因为正如我们所讨论的，块传递需要复制到addObject:。

因此，总而言之，在 ARC 中，您需要在将块传递给不专门采用块参数的函数时显式复制（例如 addObject:），如果它是块文字，或者这是您要传递的参数变量。

Answer 2

我已经确认我的特定问题实际上是制作了该块的两个不同副本。棘手棘手。这意味着正确的建议是“永远不要复制，除非您希望能够将块与自身进行比较”。

这是我用来测试它的代码：

-(void) testMultipleCopyShenanigans {
    NSMutableArray* blocks = [NSMutableArray array];
    NSObject* v = nil;
    TOCCancelHandler remover = [self addAndReturnRemoverFor:^{ [v description]; } 
                                                         to:blocks];
    test(blocks.count == 1);
    remover();
    test(blocks.count == 0); // <--- this test fails
}
-(void(^)(void))addAndReturnRemoverFor:(void(^)(void))block to:(NSMutableArray*)array {
    NSLog(@"Argument: %@", block);
    [array addObject:block];
    NSLog(@"Added___: %@", array.lastObject);
    return ^{
        NSLog(@"Removing: %@", block);
        [array removeObject:block];
    };
}

运行此测试时的日志输出为：

Argument: <__NSStackBlock__: 0xbffff220>
Added___: <__NSMallocBlock__: 0x2e283d0>
Removing: <__NSMallocBlock__: 0x2e27ed0>

参数是一个 NSStackBlock，存储在栈上。为了放置在数组或闭包中，它必须被复制到堆中。但这会发生一次，用于添加到数组中，一次用于关闭。

所以数组中的 NSMallocBlock 的地址以 83d0 结尾，而从数组中移除的闭包中的地址以 7ed0 结尾。它们是不同的。删除一个不算作删除另一个。

Bleh，我想我以后需要注意这一点。

Answer 3

当应用程序离开定义块的范围时，必须复制一个块。一个不好的例子：

BOOL yesno;
dispatch_block_t aBlock;
if (yesno)
{
    aBlock = ^(void) { printf ("yesno is true\n");
}
else
{
    aBlock = ^(void) { printf ("yesno is false\n");
}
aBlock = [aBlock copy];

已经太晚了！该块已离开其范围（{括号}）并且可能会出错。这可以通过不使用 { 方括号 } 来轻松解决，但这是您自己调用 copy 的罕见情况之一。

当你在某个地方存储一个块时，99.99% 的时间你都离开了声明块的范围；通常这是通过使块属性“复制”属性来解决的。如果您调用 dispatch_async 等，则需要复制块，但被调用的函数会这样做。 NSArray 和 NSDictionary 的基于块的迭代器通常不必复制块，因为您仍在声明块的范围内运行。

[aBlock copy] 当块已经被复制时不做任何事情，它只是返回块本身。