objective-c - 为什么 nil/NULL block 在运行时会导致总线错误？

Question

我开始大量使用 block ，并很快注意到 nil block 会导致总线错误:

typedef void (^SimpleBlock)(void);
SimpleBlock aBlock = nil;
aBlock(); // bus error

这似乎违背了 Objective-C 忽略向 nil 对象发送消息的通常行为:

NSArray *foo = nil;
NSLog(@"%i", [foo count]); // runs fine

因此，在使用 block 之前，我必须使用通常的 nil 检查:

if (aBlock != nil)
    aBlock();

或者使用虚拟 block :

aBlock = ^{};
aBlock(); // runs fine

还有其他选择吗？为什么 nil block 不能简单地是一个 nop 有什么原因吗？

Answer 1

我想多解释一下，给出更完整的答案。首先让我们考虑这段代码:

#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, char *argv[]) {    
    void (^block)() = nil;
    block();
}

如果你运行它，你会在 block() 行看到一个崩溃，看起来像这样(在 32 位架构上运行时 - 这很重要):

EXC_BAD_ACCESS (code=2, address=0xc)

那么，这是为什么呢？嗯，0xc 是最重要的部分。崩溃意味着处理器试图读取内存地址 0xc 处的信息。这几乎肯定是一件完全不正确的事情。那里不太可能有任何东西。但是它为什么要尝试读取这个内存位置呢？嗯，这是由于在引擎盖下实际构建 block 的方式。

当一个 block 被定义时，编译器实际上在栈上创建了一个结构体，其形式如下:

struct Block_layout {
    void *isa;
    int flags;
    int reserved;
    void (*invoke)(void *, ...);
    struct Block_descriptor *descriptor;
    /* Imported variables. */
};

block 然后是指向这个结构的指针。这个结构的第四个成员 invoke 是有趣的。它是一个函数指针，指向保存 block 实现的代码。因此，当调用 block 时，处理器会尝试跳转到该代码。请注意，如果您计算结构中 invoke 成员之前的字节数，您会发现十进制有 12 个，或者十六进制有 C。

因此，当调用 block 时，处理器获取 block 的地址，加 12 并尝试加载保存在该内存地址的值。然后它会尝试跳转到该地址。但如果该 block 为 nil，那么它将尝试读取地址 0xc。很明显，这是一个 duff 地址，因此我们得到了段错误。

现在它必须是这样的崩溃而不是像 Objective-C 消息调用那样静默失败的原因实际上是一种设计选择。由于编译器正在做决定如何调用 block 的工作，它必须在调用 block 的任何地方注入(inject) nil 检查代码。这会增加代码大小并导致性能下降。另一种选择是使用进行零检查的蹦床。但是，这也会导致性能损失。 Objective-C 消息已经通过了蹦床，因为它们需要查找实际调用的方法。运行时允许延迟注入(inject)方法和更改方法实现，因此无论如何它已经通过了蹦床。在这种情况下，执行 nil 检查的额外惩罚并不重要。

我希望这有助于解释基本原理。

有关详细信息，请参阅我的 blog posts .