分配块指针：Objective-C和C++类之间的区别

Question

我发现赋值块在Objective-C类参数和C++类参数方面的行为不同。

想象我有这个简单的Objective-C类层次结构：

@interface Fruit : NSObject 
@end 

@interface Apple : Fruit 
@end 

然后，我可以写这样的东西：

Fruit *(^getFruit)(); 
Apple *(^getApple)(); 
getFruit = getApple; 

这意味着，对于Objective-C类 ，块返回类型为协变：返回更具体的东西的块可以看作是返回更一般东西的块的“子类”。在这里，提供苹果的getApple块可以安全地分配给getFruit块。事实上，如果以后使用，当您预计Fruit *时，它总是保存为接收Apple *。而且，从逻辑上讲，逆向不起作用：getApple = getFruit;不能编译，因为当我们真的想要一个苹果时，我们并不开心得到一个水果。

同样，我可以写：

void (^eatFruit)(Fruit *); 
void (^eatApple)(Apple *); 
eatApple = eatFruit; 

这表明块在它们的参数类型协变：能够处理一个参数，更一般的，可以使用一个块，其中一个块的过程需要更具体的论点。如果一个街区知道如何吃水果，它也会知道如何吃苹果。再一次，反过来是不正确的，这不会编译：eatFruit = eatApple;。

这是一切都很好，在Objective-C中。现在让我们尝试在C++或Objective-C++，假设我们有这些类似的C++类：

class FruitCpp {}; 

class AppleCpp : public FruitCpp {}; 

class OrangeCpp : public FruitCpp {}; 

可悲的是，这些块分配，不进行编译更多：

FruitCpp *(^getFruitCpp)(); 
AppleCpp *(^getAppleCpp)(); 
getFruitCpp = getAppleCpp; // error! 

void (^eatFruitCpp)(FruitCpp *); 
void (^eatAppleCpp)(AppleCpp *); 
eatAppleCpp = eatFruitCpp; // error! 

锵抱怨与“从不兼容的类型分配“错误。所以，相对于C++类，块看起来是不变的返回类型和参数类型。

这是为什么？我对Objective-C类所做的论述是否也适用于C++类？我错过了什么？

Answer 1

由于Objective-C和C++对象模型之间的差异，这种区别是故意的。特别是，给定一个Objective-C对象的指针，可以将该指针转换/转换为指向基类或派生类，而不实际更改指针的值：对象的地址无论如何都是相同的。因为C++允许多重和虚拟继承，所以对于C++对象来说情况并非如此：如果我有一个指向C++类的指针并将该指针转换/指向指向基类或派生类，我可能会必须调整指针的值。例如，考虑：

class A { int x; } 
class B { int y; } 
class C : public A, public B { } 

B *getC() { 
    C *c = new C; 
    return c; 
} 

假设getC（）中的新C对象被分配在地址0x10处。指针'c'的值是0x10。在return语句中，需要调整指向C的指针以指向C中的B子对象。因为B在C的继承列表中位于A之后，所以它将（通常）在A之后的内存中进行布局，因此这意味着要添加一个偏移量为4字节（ == sizeof（A））到指针，所以返回的指针将是0x14。类似地，将B *转换为C *会从指针中减去4个字节，以解决C内部的B偏移量。当处理虚拟基类时，这个想法是相同的，但偏移不再是已知的，编译时常量：它们在执行期间通过vtable访问。

现在，考虑这对像赋值的效果：

C (^getC)(); 
B (^getB)(); 
getB = getC; 

的GETC块返回一个指向下把它变成一个返回一个指向块b，我们需要通过添加4个字节来调整每次调用块返回的指针。这不是对该块的调整;这是对块返回的指针值的调整。人们可以通过合成一个新的块，它包装之前的块，并执行调整，例如实现这一点，

getB = ^B() { return getC() } 

这是在编译器中，覆盖一个虚函数时已经引入了类似的“的thunk”可实现该有一个需要调整的协变返回类型。但是，使用块会导致另一个问题：块允许与==进行相等比较，因此为了评估“getB == getC”，我们必须能够查看通过赋值生成的thunk“getB = getC“来比较底层的块指针。再说一遍，这是可以实现的，但是需要一个更重的块运行时，它能够创建能够对返回值（以及任何逆变参数）执行这些调整的（独特）thunks。虽然所有这些在技术上是可行的，但成本（运行时间的大小，复杂性和执行时间）大于好处。回到Objective-C，单继承对象模型从不需要对对象指针进行任何调整：不管指针的静态类型如何，只有一个地址指向给定的Objective-C对象，所以协变/反变换永远不需要任何thunk，并且块分配是一个简单的指针分配（ARC下的+ _Block_copy/_Block_release）。

Answer 2

该功能可能被忽略。有commits显示铿锵人关心在Objective-C类型的Objective-C++中使协变和反变换工作，但我无法找到C++本身的任何东西。 language specification for blocks没有提到C++或Objective-C的协变或协变性。