objc反汇编分析，block函数块为何物？
2024-09-01 18:35:27
上一篇向大家介绍了__block变量的反汇编和它的伪代码，本篇函数块block，通常定义成原型(^){}，它在反汇编中是什么东西。
我们先定义将要反汇编的例子，为减少篇幅例子采用non-arc环境。
NSString* a = @"abc";
NSString* b = [NSString stringWithUTF8String:"abc"];
NSString* c = [@"ab" stringByAppendingString:@"c"];
__block NSInteger bi = ;
__block NSString* bc = c;
int j = ;
block = ^{
id x = a;
id y = b;
id z = c;
id o = bc;
NSInteger i = bi;
[o hash];
int k = j;
};
bc = [bc stringByAppendingString:@"d"];
block();
下面将按代码切分来分段贴汇编代码：
首先，这个代码在前面的篇章中，已经举例了无数次。
NSString* a = @"abc";
NSString* b = [NSString stringWithUTF8String:"abc"];
NSString* c = [@"ab" stringByAppendingString:@"c"];
0x1055a4650 <+>: pushq %rbp
0x1055a4651 <+>: movq %rsp, %rbp
0x1055a4654 <+>: subq $0xf0, %rsp
0x1055a465b <+>: movq %rdi, -0x8(%rbp)
0x1055a465f <+>: movq %rsi, -0x10(%rbp)
0x1055a4663 <+>: leaq 0x13c66(%rip), %rsi ; @"abc"
0x1055a466a <+>: movq %rsi, -0x18(%rbp)
0x1055a466e <+>: movq 0x14b33(%rip), %rdi ; (void *)0x00000001058d1b20: NSString
0x1055a4675 <+>: movq 0x14ab4(%rip), %rsi ; "stringWithUTF8String:"
0x1055a467c <+>: leaq 0x1353c(%rip), %rdx ; "abc"
0x1055a4683 <+>: movq 0x1399e(%rip), %rax ; (void *)0x0000000105ad0800: objc_msgSend
0x1055a468a <+>: movq %rax, -0xe0(%rbp)
0x1055a4691 <+>: callq *%rax
0x1055a4693 <+>: movq %rax, -0x20(%rbp)
0x1055a4697 <+>: movq 0x14a9a(%rip), %rsi ; "stringByAppendingString:"
0x1055a469e <+>: leaq 0x13c4b(%rip), %rdi ; @"ab"
0x1055a46a5 <+>: leaq 0x13c64(%rip), %rdx ; @"'c'"
0x1055a46ac <+>: movq -0xe0(%rbp), %rax
0x1055a46b3 <+>: callq *%rax
0x1055a46b5 <+>: movq %rax, -0x28(%rbp)
接着是__block变量的定义和初始化，上一篇已经介绍过。
__block NSInteger bi = 0;
__block NSString* bc = c;
int j = 1;
-> 0x1055a46b9 <+>: movq $0x0, -0x48(%rbp)
0x1055a46c1 <+>: leaq -0x48(%rbp), %rax
0x1055a46c5 <+>: movq %rax, -0x40(%rbp)
0x1055a46c9 <+>: movl $0x20000000, -0x38(%rbp)
0x1055a46d0 <+>: movl $0x20, -0x34(%rbp)
0x1055a46d7 <+>: movq $0x0, -0x30(%rbp)
0x1055a46df <+>: movq $0x0, -0x78(%rbp)
0x1055a46e7 <+>: leaq -0x78(%rbp), %rdx
0x1055a46eb <+>: movq %rdx, -0x70(%rbp)
0x1055a46ef <+>: movl $0x52000000, -0x68(%rbp)
0x1055a46f6 <+>: movl $0x30, -0x64(%rbp)
0x1055a46fd <+>: leaq -0x204(%rip), %rsi ; __Block_byref_object_copy_ at ViewController.mm:74
0x1055a4704 <+>: movq %rsi, -0x60(%rbp)
0x1055a4708 <+>: leaq -0x1cf(%rip), %rsi ; __Block_byref_object_dispose_ at ViewController.mm:74
0x1055a470f <+>: movq %rsi, -0x58(%rbp)
0x1055a4713 <+>: movq -0x28(%rbp), %rsi
0x1055a4717 <+>: movq %rsi, -0x50(%rbp)
0x1055a471b <+>: movl $0x1, -0x7c(%rbp)
本篇的主角出场了，函数块block。
block = ^{
id x = a;
id y = b;
id z = c;
id o = bc;
NSInteger i = bi;
[o hash];
int k = j;
};
0x1055a4722 <+>: movq 0x138e7(%rip), %rsi ; (void *)0x000000010875e050: _NSConcreteStackBlock
0x1055a4729 <+>: movq %rsi, -0xc8(%rbp)
0x1055a4730 <+>: movl $0xc2000000, -0xc0(%rbp)
0x1055a473a <+>: movl $0x0, -0xbc(%rbp)
0x1055a4744 <+>: leaq 0x115(%rip), %rsi ; __31-[ViewController testNSString3]_block_invoke at ViewController.mm:135
0x1055a474b <+>: movq %rsi, -0xb8(%rbp)
0x1055a4752 <+>: leaq 0x13b47(%rip), %rsi ; __block_descriptor_tmp
0x1055a4759 <+>: movq %rsi, -0xb0(%rbp)
0x1055a4760 <+>: movq -0x18(%rbp), %rsi
0x1055a4764 <+>: movq %rsi, -0xa8(%rbp)
0x1055a476b <+>: movq -0x20(%rbp), %rsi
0x1055a476f <+>: movq %rsi, -0xa0(%rbp)
0x1055a4776 <+>: movq -0x28(%rbp), %rsi
0x1055a477a <+>: movq %rsi, -0x98(%rbp)
0x1055a4781 <+>: movq %rdx, -0x90(%rbp)
0x1055a4788 <+>: movq %rax, -0x88(%rbp)
0x1055a478f <+>: movl -0x7c(%rbp), %ecx
0x1055a4792 <+>: movl %ecx, -0x80(%rbp)
0x1055a4795 <+>: leaq -0xc8(%rbp), %max
0x1055a479c <+>: movq %rax, 0x14bdd(%rip) ; block
可以看到这是一个关于实例_NSConcreteStackBlock的构造初始化，并且将引用到函数块定义范围之外的变量一一送入它的私有栈，__block NSInteger和__block NSString*分别是以__block<NSInteger>*和__block<NSString*>*送入了私有栈，template<ty> __block模板的伪代码请参考我的上一篇《反汇编分析__block》。第二点是有两个地址_block_invoke和__block_descriptor_tmp。_block_invoke地址在rip下方不远处，也就是函数地的执行代码。另一个地址类型不详，通过查看内存可逻辑推断出它的作用。
&__block_descriptor_tmp
0x1086652a0: 0x0000000000000000
0x1086652a8: 0x000000000000004c
0x1086652b0: 0x00000001086518e0 // __copy_helper_block_
0x1086652b8: 0x00000001086519a0 // __destroy_helper_block_
现在我们清楚看到，在函数块block定义所在的函数体代码附近，生成了三个函数块block使用到的函数，分别是_block_invoke, __copy_helper_block_和__destroy_helper_block_。现在就可以写出反c++伪代码：
大家可以很容易看出，这不就是一个带context的callback。但是大家要注意，这个block实例是一个_NSConcreteStackBlock实例，也就是说stack-based，它还不能用作作用范围外的回调或调度，本篇不作深入介绍，留在后面的章节中。
回到我们的例子中，接着是对__block NSString* bc赋值，结合上一篇的定义，大家现在清楚明白为什么__block变量可以被修改值了，但大家也要注意这个__block变量也是一个stack-based的封装体，送入block块的私有栈的指针是指向这个stack-based的storage。
bc = [bc stringByAppendingString:@"d"];
0x1055a47a3 <+>: movq -0x70(%rbp), %rax
0x1055a47a7 <+>: movq 0x28(%rax), %rdi
0x1055a47ab <+>: movq 0x14986(%rip), %rsi ; "stringByAppendingString:"
0x1055a47b2 <+>: leaq 0x13bb7(%rip), %rdx ; @"'d'"
0x1055a47b9 <+>: movq -0xe0(%rbp), %rax
0x1055a47c0 <+>: callq *%rax
0x1055a47c2 <+>: movq %rax, -0xe8(%rbp)
0x1055a47c9 <+>: jmp 0x1055a47ce ; <+382> at ViewController.mm:145
0x1055a47ce <+>: movq -0x70(%rbp), %rax
0x1055a47d2 <+>: movq -0xe8(%rbp), %rcx
0x1055a47d9 <+>: movq %rcx, 0x28(%rax)
函数块被调用了，结合上面伪代码就知道是调用block->_block_invoke(block):
0x1055a47dd <+>: movq 0x14b9c(%rip), %rax ; block
0x1055a47e4 <+>: movq 0x10(%rax), %rdx
0x1055a47e8 <+>: movq %rax, %rdi
0x1055a47eb <+>: callq *%rdx
__block变量，block函数块定义所在的函数体结束了，析构。
destructures of __block variables.
0x1055a47ed <+>: jmp 0x1055a47f2 ; <+418> at ViewController.mm:146
0x1055a47f2 <+>: movl $0x8, %esi
0x1055a47f7 <+>: leaq -0x78(%rbp), %rax
0x1055a47fb <+>: movq %rax, %rdi
0x1055a47fe <+>: callq 0x1055b62fa ; symbol stub for: _Block_object_dispose
0x1055a4803 <+>: movl $0x8, %esi
0x1055a4808 <+>: leaq -0x48(%rbp), %rax
0x1055a480c <+>: movq %rax, %rdi
0x1055a480f <+>: callq 0x1055b62fa ; symbol stub for: _Block_object_dispose
0x1055a4814 <+>: addq $0xf0, %rsp
0x1055a481b <+>: popq %rbp
0x1055a481c <+>: retq
最后贴出block的反汇编代码，block访问了它的私有栈（，或者说context）。请大家想一想，在私有栈里被送入的是__block变量封装体在上面结束了函数体的栈帧中的地址，如果在上面的函数体外调用会有什么结果？
_block_invoke:
0x1055a4860 <+>: pushq %rbp
0x1055a4861 <+>: movq %rsp, %rbp
0x1055a4864 <+>: subq $0x50, %rsp
0x1055a4868 <+>: movq %rdi, -0x8(%rbp)
-> 0x1055a486c <+>: movq %rdi, %rax
0x1055a486f <+>: movq %rax, -0x10(%rbp)
0x1055a4873 <+>: movq 0x20(%rdi), %rax
0x1055a4877 <+>: movq %rax, -0x18(%rbp)
0x1055a487b <+>: movq 0x28(%rdi), %rax
0x1055a487f <+>: movq %rax, -0x20(%rbp)
0x1055a4883 <+>: movq 0x30(%rdi), %rax
0x1055a4887 <+>: movq %rax, -0x28(%rbp)
0x1055a488b <+>: movq 0x38(%rdi), %rax
0x1055a488f <+>: movq 0x8(%rax), %rax
0x1055a4893 <+>: movq 0x28(%rax), %rax
0x1055a4897 <+>: movq %rax, -0x30(%rbp)
0x1055a489b <+>: movq 0x40(%rdi), %rax
0x1055a489f <+>: movq 0x8(%rax), %rax
0x1055a48a3 <+>: movq 0x18(%rax), %rax
0x1055a48a7 <+>: movq %rax, -0x38(%rbp)
0x1055a48ab <+>: movq -0x30(%rbp), %rax
0x1055a48af <+>: movq 0x148a2(%rip), %rsi ; "hash"
0x1055a48b6 <+>: movq %rdi, -0x48(%rbp)
0x1055a48ba <+>: movq %rax, %rdi
0x1055a48bd <+>: callq 0x1055b62e2 ; symbol stub for: objc_msgSend
0x1055a48c2 <+>: movq -0x48(%rbp), %rsi
0x1055a48c6 <+>: movl 0x48(%rsi), %ecx
0x1055a48c9 <+>: movl %ecx, -0x3c(%rbp)
0x1055a48cc <+>: movq %rax, -0x50(%rbp)
0x1055a48d0 <+>: addq $0x50, %rsp
0x1055a48d4 <+>: popq %rbp
0x1055a48d5 <+>: retq
最后谢谢路过的你观看，下一篇将反汇编介绍__block变量和函数块block如何从stack-based中蜕变的。
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