block为什么要用copy来修饰

前言

前段时间因为打算换工作，本来以为我已经复习好做好面试的准备了，结果约了一场面试，面试官问我了这个问题，我竟然回答得不知所措，所以赶紧学习脑补一下

关于block为什么要使用copy修复符，首先我们要了解一下关于栈区和堆区的概念

内存的栈区：由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值，局部变量的值等，其操作类似数据结构的栈。
内存的堆区：一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时可能有OS进行回收，注意这里的内存堆区与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

在iOS中block的类型

想必很多开发人员知道一般用copy修饰block，但是为什么要使用copy来修饰呢，其实在Objective-C语言中，一共有3中类型的block：

_NSConcreteGlobalBlock 全局的静态 block，不会访问外部局部变量（显然包括无外部变量或者全局变量）
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中的 block，当函数返回时会被销毁。
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的 block，当应用计数为 0 时。

测试代码代码（摘自网络）：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (nonatomic,copy)void(^demoBolck)();

 @property (nonatomic,strong)void(^demoBolck1)();

@end

@implementation ViewController

int b=8;//全局变量

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    void (^demoBolck)() = ^{

        NSLog(@"indemoBolck");

    }; 

    NSLog(@"demoBolck %@",demoBolck);    //<__NSGlobalBlock__: 0x1085af0e0>  无论ARC还是MRC下，因不访问外部局部(包括无外部变量或者只有全局变量)，NSGlobalBlock表示在全局区

    void (^demoBolck4)() = ^{

        NSLog(@"indemoBolck4  %d",b);

    };

    NSLog(@"demoBolck4 %@",demoBolck4);    //<__NSGlobalBlock__: 0x10150b120>  全局区

    __block int a = 6;   //block内部引用a，并修改其值，需要用block修饰，不然可以不用

    void (^demoBolck2)() = ^{

        NSLog(@"indemoBolck2 %d",a++);

    };

    demoBolck2();

    NSLog(@"demoBolck2 %@,%d",demoBolck2,a);   //<__NSMallocBlock__: 0x600000056c50> ARC下堆区,在ARC模式下,系统也会默认对Block进行copy操作，Block的内存地址这时候便显示在堆区 <__NSStackBlock__: 0x7fff5d0ada28>MRC下在栈区

    NSLog(@"demoBolck2.Copy %@",[demoBolck2 copy]);    //<__NSMallocBlock__: 0x600000056c50>copy操作不管MRC或者ARC都在堆区，只是在MRC下进行copy会改变地址

    self.demoBolck = demoBolck2;

    NSLog(@"self.demoBolck %@",self.demoBolck);//堆区<__NSMallocBlock__: 0x608000052630>

    self.demoBolck1 = demoBolck2;

    self.demoBolck1();     //demoBolck2  7   能执行无问题

    NSLog(@"self.demoBolck1 %@",self.demoBolck1);     //<__NSMallocBlock__: 0x600000056c50>  strong修饰ARC和MRC都并没有问题, 但是assign和retain在MRC环境下是还是在栈区的，会有问题

}

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {

    //注意：MRC环境下:demoBolck1用assign，retain修饰，栈区：<__NSStackBlock__: 0x7fff50915a50>，提前释放了所以运行到下面语句程序会崩溃。ARC环境下：用copy，strong, assign, retain修饰是可以正常打印出结果的。 无论什么环境，用copy，strong修饰是可以正常打印出结果的

    self.demoBolck1();

}

@end

注意：测试代码需要把创建的类对象改成MRC才能打印到对应的数据 -fno-objc-arc

关于为什么block是copy来修饰，这涉及到block作用域的问题

首先，block是一个对象，所以block理论上是可以retain/release的，但是block在创建的时候它的内存默认是分配在栈（stack）上，而不是堆（heap）上的。所以它的作用域仅限创建时候的当前上下文（函数，方法，…)，当你在该作用域外调用该block时，程序就会崩溃，所以为什么block需要使用copy来修饰，其实目的就是为了把它从内存的栈上挪动到内存的堆上，把其作用域扩大。

官方文档：

Alt text

总结

block内部没有调用外部局部变量时存放在全局区（ARC和MRC下均是）
block使用了外部局部变量，这种情况下也是我们平时所常用的方式。MRC：block的内存地址显示在栈区，栈区的特点就是创建的对象随时可能被销毁，一旦被销毁后续再次调用空对象就可能会造成程序奔溃，在对block进行copy后，block存在堆区，所以在使用block属性时使用copy修饰，但是在ARC中的block都会在堆上，系统会默认对block进行copy操作
用copy，strong修饰block在ARC和MRC都是可以的，都是在堆区

补充

一个block要使用self，会处理成在外部声明一个weak变量指向self，然而为何会出现在block里又声明一个strong变量指向weaSelf?
原因：block会把写在block里的变量copy一份，如果直接在block里使用self，（self对变量默认是强引用）self对block持有，导致循环引用，所以这里需要声明一个弱引用weakSelf，让block应用weakSelf，打破循环应用。
而这样会导致另外一个问题，因为weakSelf是对self的弱应用，如果这个时候控制器pop或者其他方式导致引用计数变为0，就会被释放，如果这个block是异步调用而且调用的时候self已经释放了，这个时候weakSelf已经变成了nil.
当控制器（也可以是其他对象）pop回来之后（或者一些其他的原因导致释放），网络请求完成，如果这个时候需要控制器做出反映，需要strongSelf再对weakSelf强引用一下。
但是，你可能会有疑问，strongSelf对weakSelf强引用，weakSelf对self弱引用，最终也不是对self进行了强引用，会导致循环引用，答案是不会的，因为strongSelf是在block里面声明的一个指针，当block执行完毕后，strongSelf会释放，这时候讲不再强引用weakSelf，所以self会正确释放。

注意

一般情况下你不需要自行调用copy或者retain一个block，只有当你需要在block定义域以外的地方使用时才需要copy，copy将block从内存栈区移到堆区。
其实block使用copy是MRC留下来的也算是一个传统吧，在MRC下，如上述，在方法中的block创建在栈区，使用copy就能把他放到堆区，这样在作用域外调用block程序就不会奔溃。
在ARC下，使用copy与strong其实都一样，因为block的retain就是用copy来实现的，所以block使用copy还能装装逼，所以自己是从MRC下走过来的。