iOS知识小集 第8期(2016.09.20)

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今年的Apple发布会也开完了，没有什么太出彩的地方。不过广受非议的iPhone 7依然大卖。群里、微信里都是各种讨论外加各种炫，而我只能静静地看着，等着公司的测试机了。

每次都感叹时间过得快，总是有各种事情，这一晃又三个星期了，哎。这期整理了之前的5个问题，无规则无主题，大伙慢慢看：

  1. block未判空导致的EXC_BAD_ACCESS崩溃;
  2. 多Target开发;
  3. dispatch_sync导致死锁;
  4. makeObjectsPerformSelector:;
  5. NSSetUncaughtExceptionHandler

block未判空导致的EXC_BAD_ACCESS崩溃

我们在调用block时，如果这个block为nil，则程序会崩溃，报类似于EXC_BAD_ACCESS(code=1, address=0xc)异常[32位下的结果，如果是64位，则address=0x10]。如下图所示，这个异常表示程序在试图读取内存地址0xc的信息时出错。

在定义一个block时，编译器会在栈上创建一个结构体，类似于图2的结构体。

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

block就是指向这个结构体的指针。其中的invoke就是指向具体实现的函数指针。当block被调用时，程序最终会跳转到这个函数指针指向的代码区。而当block为nil时，程序就会试图去读取0xc地址的信息，而这个地址什么都不会有(duff address)，于是抛出一个segmentation fault。在32位系统下，之所以是0xc，是因为invoke前面的三个成员变量的大小正好是12。

所以我们在使用block时，应该首先去判断block是否为空。一种比较优雅的写法是：

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!block ?: block()

参考

  1. Why do nil / NULL blocks cause bus errors when run?

多Target开发

在Xcode中，一个target表示工程中的一个product，target用于组织product所需要的源文件、资源文件、配置信息等。

在一些情况下，我们可以为一个工程设置多个target，如：同时开发Lite版和正式版；开发版本和发布版本需要不同配置；单工程构建多个相似的App等等。如下图所示。

这么做的好处是在共用一份代码的情况下，可以为不同的target配置不同的资源、信息等，如不同的Info.plist, Build Setting, Build Phase配置等，最后得到不同的product。

参考

  1. Xcode Target
  2. 猿题库iOS客户端的技术细节（一）：使用多target来构建大量相似App

dispatch_sync导致死锁

dispatch_sync函数用于将一个block提交到队列中同步执行，直到block执行完后，这个函数才会返回。

这里有一个潜在的问题，如果我们在某个串行队列中调用dispatch_sync，并将其block提交到这个串行队列中执行，则会引发死锁。如下代码所示。

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// 死锁
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.apple.test", NULL);
dispatch_async(queue, ^{
  
  dispatch_sync(queue, ^{
      NSLog(@"B");
  });
  
  NSLog(@"A");
});

其实还是很好理解，在com.apple.test这个串行队列中，我们执行一个task A，在这个task A中，我们又向队列提交了一个同步的task B。由于是串行队列，task A在task B之前，所以task B的执行依赖于task A的完成，而task B又包含在task A中，task A的完成依赖于task B的完成。这样就成了一个死锁。

所以，千万不要在主队列中这样调用dispatch_sync，否则会导致主线程卡死。

当然，如果在并行队列中这样使用是没有问题的，如下代码所示，可以正常打印出B,A。

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dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
  
  dispatch_sync(queue, ^{
      NSLog(@"B");
  });
  
  NSLog(@"A");
});

又或是dispatch_sync的目标队列不是当前队列，如下代码所示，也可以正常打印出B,A。

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dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("com.apple.test1", NULL);
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.apple.test2", NULL);
dispatch_async(queue1, ^{
  
  dispatch_sync(queue2, ^{
      NSLog(@"B");
  });
  
  NSLog(@"A");
});

我们在使用dispatch_sync提交task时，可以看到大部分情况下task是在dispatch_sync所在的上下文线程中执行，而不管dispatch_sync指定的队列是什么【串行或并行】，如下代码所示：

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// 串行队列
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);     // <NSThread: 0x100303310>{number = 1, name = main}
    
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.apple.test", NULL);
   
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);     // <NSThread: 0x100303310>{number = 1, name = main}
});
// 并行队列
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       
  NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);     // <NSThread: 0x100505ea0>{number = 2, name = (null)}
  
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.apple.test", NULL);
  
  dispatch_sync(queue, ^{
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);    // <NSThread: 0x100505ea0>{number = 2, name = (null)}
  });
});

官方文档给我们的解释是这么做的目的是为了优化性能：

As an optimization, this function invokes the block on the current thread when possible。

我们需要了解的是队列和线程并不是一回事。我们将任务以block的形式提交到队列，然后由GCD来决定将队列中的block分发到系统管理的线程池中的某个线程中去执行。

参考

  1. dispatch_sync

makeObjectsPerformSelector:

遍历一个数组的方法有几种，for, forin, enumerateObjectsUsingBlock:方法。现在用得比较多的可能是enumerateObjectsUsingBlock:，它能很方便地让我们获取到数组中的元素及对应的索引，然后根据这些信息做一些操作，如下代码所示:

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NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
for (NSInteger index = 0; index < 10; index++) {
  
  Test *t = [[Test alloc] init];
  t.index = index;
  [array addObject:t];
}
   
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(Test *  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
  [obj test];
}];

不过，如果在循环中，只是想调用元素的某一个方法，则可以考虑使用makeObjectsPerformSelector:或者makeObjectsPerformSelector:withObject:，这两个方法会按元素的顺序向数组中的每个元素发送Selector指定的消息。如下代码所示:

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NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
for (NSInteger index = 0; index < 10; index++) {
  
  Test *t = [[Test alloc] init];
  t.index = index;
  [array addObject:t];
}
   
[array makeObjectsPerformSelector:@selector(test)];
[array makeObjectsPerformSelector:@selector(testWithNumber:) withObject:@10];

当然，Selector不能是NULL，否则会抛NSInvalidArgumentException异常。大家如果熟悉runtime的话，应该知道消息机制是如何处理调用不存在方法的。

NSSetUncaughtExceptionHandler

Foundation里面提供了一个NSSetUncaughtExceptionHandler函数，可以设置一个顶层异常处理函数，让我们在程序发生异常并终止前，有最后的机会来捕获并输出异常信息，如下代码所示。

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void UncaughtExceptionHandler(NSException *exception) {
    
    NSArray *symbols = [exception callStackSymbols];
    NSString *reason = [exception reason];
    NSString *name = [exception name];
    
    NSLog(@"reason = %@", reason);
    NSLog(@"name = %@", name);
    NSLog(@"symbols = %@", symbols);
}
@implementation AppDelegate
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    
    NSSetUncaughtExceptionHandler(&UncaughtExceptionHandler);
    
    return YES;
}
@end

这个函数的参数是一个函数指针，指向的函数其签名是：void NSUncaughtExceptionHandler(NSException *exception)。可以看到这个函数有参数是一个NSException对象，通过这个对象我们就可以获取到异常的信息。假定发生数组越界异常时，会有如下输出。

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2016-09-20 11:55:36.719 Test111[5548:199035] reason = *** -[__NSSingleObjectArrayI objectAtIndex:]: index 10 beyond bounds [0 .. 0]
2016-09-20 11:55:36.720 Test111[5548:199035] name = NSRangeException
2016-09-20 11:55:36.720 Test111[5548:199035] symbols = (
	0   CoreFoundation                      0x0000000106cef34b __exceptionPreprocess + 171
	1   libobjc.A.dylib                     0x000000010675021e objc_exception_throw + 48
	2   CoreFoundation                      0x0000000106d47bdf -[__NSSingleObjectArrayI objectAtIndex:] + 111
	3   Test111                             0x000000010617d87b -[AppDelegate application:didFinishLaunchingWithOptions:] + 235
	4   UIKit                               0x000000010710968e -[UIApplication _handleDelegateCallbacksWithOptions:isSuspended:restoreState:] + 290
	5   UIKit                               0x000000010710b013 -[UIApplication _callInitializationDelegatesForMainScene:transitionContext:] + 4236
	6   UIKit                               0x00000001071113b9 -[UIApplication _runWithMainScene:transitionContext:completion:] + 1731
	7   UIKit                               0x000000010710e539 -[UIApplication workspaceDidEndTransaction:] + 188
	8   FrontBoardServices                  0x000000010a2ee76b __FBSSERIALQUEUE_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__ + 24
	9   FrontBoardServices                  0x000000010a2ee5e4 -[FBSSerialQueue _performNext] + 189
	10  FrontBoardServices                  0x000000010a2ee96d -[FBSSerialQueue _performNextFromRunLoopSource] + 45
	11  CoreFoundation                      0x0000000106c94311 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__ + 17
	12  CoreFoundation                      0x0000000106c7959c __CFRunLoopDoSources0 + 556
	13  CoreFoundation                      0x0000000106c78a86 __CFRunLoopRun + 918
	14  CoreFoundation                      0x0000000106c78494 CFRunLoopRunSpecific + 420
	15  UIKit                               0x000000010710cdb6 -[UIApplication _run] + 434
	16  UIKit                               0x0000000107112f34 UIApplicationMain + 159
	17  Test111                             0x000000010617db4f main + 111
	18  libdyld.dylib                       0x000000010928a68d start + 1
	19  ???                                 0x0000000000000001 0x0 + 1
)

不过这个函数有效范围局限于异常，还有很多错误是无法处理的，如EXC_BAD_ACCESS内存访问错误，这类错误抛出的是Signal，需要专门做Signal处理。

小结

Crash始终是我们开发最大最头疼的问题，总会有各种各样的Crash情况出现。看着Fabric里面长长的Crash列表，总是很伤感的。我们的成长史也是一部和Bug战斗的斗争史，自己写的Bug，熬夜也要把它们搞完。继续战斗吧，Bug君。

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