面试题：Objective-C块（Block）的内存管理及捕获变量机制

Block的内存管理

Block的存储类型
- NSStackBlock：栈上的Block，当函数返回时，栈上的Block会被销毁。例如：

void testStackBlock() {
    int a = 10;
    void (^stackBlock)() = ^{
        NSLog(@"%d", a);
    };
    stackBlock();
}

NSMallocBlock：堆上的Block，需要手动管理内存。一般通过copy操作将栈上的Block复制到堆上。例如：

void testMallocBlock() {
    int a = 10;
    void (^stackBlock)() = ^{
        NSLog(@"%d", a);
    };
    void (^heapBlock)() = [stackBlock copy];
    // 使用完后，如果是ARC环境，ARC会自动释放，如果是MRC环境，需要手动释放
    // 在MRC下：[heapBlock release];
}

NSGlobalBlock：全局区的Block，当Block中不捕获任何外部变量时，会被存储在全局区，不需要进行内存管理。例如：

void (^globalBlock)() = ^{
    NSLog(@"Global Block");
};

ARC下的内存管理
- 在ARC环境下，编译器会自动对Block进行retain和release操作。当Block被捕获到对象的属性或者作为函数返回值时，会自动retain。例如：

@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, copy) void (^blockProperty)();
@end

@implementation MyClass
- (void)setUpBlock {
    int a = 10;
    self.blockProperty = ^{
        NSLog(@"%d", a);
    };
}
@end

当对象被释放时，其属性中的Block会自动release。

MRC下的内存管理
- 在MRC环境下，需要手动对Block进行retain和release操作。如果从栈上复制Block到堆上，使用copy方法，这相当于retain操作。例如：

@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, copy) void (^blockProperty)();
@end

@implementation MyClass
- (void)setUpBlock {
    int a = 10;
    void (^stackBlock)() = ^{
        NSLog(@"%d", a);
    };
    self.blockProperty = [stackBlock copy];
    // 最后需要在合适的地方手动释放
    // [self.blockProperty release];
}
@end

内存泄漏情况

循环引用导致内存泄漏
- 当Block捕获对象并持有对象，而对象又持有该Block时，会产生循环引用导致内存泄漏。例如：

@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, copy) void (^blockProperty)();
@end

@implementation MyClass
- (void)dealloc {
    NSLog(@"MyClass dealloc");
    [super dealloc];
}
- (void)setUpBlock {
    self.blockProperty = ^{
        NSLog(@"Inside block, self = %@", self);
    };
}
@end

int main() {
    MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];
    [obj setUpBlock];
    [obj release];
    return 0;
}

在上述代码中，blockProperty捕获了self，self又持有blockProperty，导致循环引用，MyClass对象无法被释放。
解决方法是使用__weak（ARC）或__unsafe_unretained（MRC）修饰符来打破循环引用。例如在ARC下：

@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, copy) void (^blockProperty)();
@end

@implementation MyClass
- (void)dealloc {
    NSLog(@"MyClass dealloc");
}
- (void)setUpBlock {
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.blockProperty = ^{
        __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
        if (strongSelf) {
            NSLog(@"Inside block, self = %@", strongSelf);
        }
    };
}
@end

Block对外部变量的捕获机制

自动变量（局部变量）的捕获
- Block会捕获其定义时外部作用域的自动变量的值。例如：

void testCapture() {
    int a = 10;
    void (^block)() = ^{
        NSLog(@"%d", a);
    };
    a = 20;
    block();
}

上述代码输出10，因为Block捕获的是定义时a的值。

__block修饰的自动变量的捕获
- 使用__block修饰的自动变量，Block捕获的是变量的引用，而不是值。例如：

void testBlockVariable() {
    __block int a = 10;
    void (^block)() = ^{
        a = 20;
    };
    block();
    NSLog(@"%d", a);
}

上述代码输出20，因为Block捕获的是a的引用，可以在Block内部修改其值。

静态变量和全局变量的捕获
- Block对静态变量和全局变量的捕获与普通访问一样，捕获的是变量的引用。例如：

static int staticVar = 10;
void testStaticAndGlobal() {
    void (^block)() = ^{
        staticVar = 20;
    };
    block();
    NSLog(@"%d", staticVar);
}

上述代码输出20，Block可以直接修改静态变量的值。对于全局变量同理。

面试题：Objective-C块（Block）的内存管理及捕获变量机制

知识考点

面试题答案

Block的内存管理

内存泄漏情况

Block对外部变量的捕获机制