1 什么是Block

我們先來(lái)看一段代碼：

[UIView animateWithDuration:0.2
                 animations:^{view.alpha = 0.0;}
                 completion:^(BOOL finished){ [view removeFromSuperview]; }];

上面的代碼來(lái)自UIView的animateWithDuration:animations:completion:方法，用于執(zhí)行在視圖的動(dòng)畫(huà)過(guò)程中淡化視圖直到完全透明垒酬，然后從視圖層次結(jié)構(gòu)中刪除視圖的操作赶么。該方法一共有三個(gè)參數(shù)登澜，其中animations和completion都是以脫字符^開(kāi)頭的block對(duì)象抢蚀，這是框架方法中使用block的典型示例之一地沮。

塊（Block）是蘋(píng)果在iOS4開(kāi)始引入的對(duì)C語(yǔ)言的一種擴(kuò)展风响，它允許我們創(chuàng)建不同的代碼段嘉汰，與函數(shù)類似，不同的是状勤，塊定義在函數(shù)或方法內(nèi)部鞋怀，并能夠訪問(wèn)在函數(shù)或方法范圍內(nèi)而塊之外的任何變量。一般來(lái)說(shuō)持搜，這些變量能夠訪問(wèn)但是它們的值并不能被改變密似。只有通過(guò)在變量前添加一個(gè)特殊的塊修改器__block（在block前面添加兩個(gè)下劃線的字符組成）才能修改該變量的值，后面我們會(huì)有詳細(xì)介紹朵诫。同時(shí)辛友，塊也是Objective-C對(duì)象，因此它們可以存儲(chǔ)到NSArray或NSDictionary數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中剪返，并且作為返回值從方法返回废累，甚至被分配給變量。

在這里我們主要介紹block的聲明脱盲、創(chuàng)建邑滨、使用，以及在block內(nèi)部訪問(wèn)變量等相關(guān)知識(shí)钱反。

2 聲明并創(chuàng)建Block

block.jpg

2.1 Block的聲明

返回值類型 (^block名稱) (參數(shù)列表);

下面是幾種有效的block聲明：

void (^blockReturningVoidWithVoidArgument)(void);
void (^blockReturningVoidWithIntAndCharArguments)(int, char);
int (^blockReturningIntWithVoidArgument)(void);
NSString *(^blockReturningNSStringWithNSStringArgument)(NSString *);
NSString *(^blockReturningNSStringWithNSStringArgument)(NSString *string);
void (^arrayOfTenBlocksReturningVoidWithIntArgument[10])(int);

有幾點(diǎn)值得注意的地方：

• block的聲明和函數(shù)類似掖看，如果不返回任何內(nèi)容，則返回類型為void面哥，且不可省略哎壳。
• block名稱前面的脫字符^不能省略，塊名稱的命名規(guī)則與其它變量名或方法名的命名規(guī)則一致尚卫，并且脫字符和塊名稱都在圓括號(hào)內(nèi)归榕。
• 參數(shù)列表必須在括號(hào)內(nèi)，如果有多個(gè)參數(shù)吱涉，參數(shù)間用逗號(hào)隔開(kāi)刹泄。如果不傳遞參數(shù)外里，設(shè)置為void。如果有參數(shù)特石，必須標(biāo)明參數(shù)類型盅蝗，參數(shù)名稱僅助于開(kāi)發(fā)人員記住其功能，可以忽略姆蘸。
• 最后墩莫，不要忘記寫(xiě)分號(hào);。

2.2 Block的創(chuàng)建與調(diào)用

定義一個(gè)Block:

^(參數(shù)列表){
... 塊主體 ...
};

與聲明不同的是乞旦，在block定義中贼穆，如果有參數(shù)，參數(shù)名稱不能省略兰粉；如果沒(méi)有參數(shù)，則可以省略(void)參數(shù)列表顶瞳。

調(diào)用一個(gè)Block:

// 有參數(shù)：
block名稱(參數(shù)); 

// 無(wú)參數(shù)：
block名稱();

代碼示例：

• 無(wú)返回內(nèi)容玖姑，無(wú)參數(shù)：

    // 1 聲明一個(gè)block
    void (^block)(void);
    
    // 2 定義block(為block賦值）
    block = ^{
        NSLog(@"該block沒(méi)有參數(shù)，不返回任何內(nèi)容慨菱。");
    };
    
    // 3 調(diào)用block
    block();

也可以將block的聲明和定義合并在一起焰络，如下：

    // 1 創(chuàng)建block
    void (^block)(void) = ^{
        NSLog(@"該Block沒(méi)有參數(shù)，不返回任何內(nèi)容符喝。");
    };
    
    // 2 調(diào)用block
    block();

• 無(wú)返回內(nèi)容闪彼，有參數(shù)：

    void (^block)(int);
    
    block = ^(int value){
        NSLog(@"The value is %i", value);
    };
    
    block(3);

輸出結(jié)果：

The value is 3

• 有返回內(nèi)容，無(wú)參數(shù)：

    int (^block)(void);
    
    block = ^{
        int value = 3;
        return value;
    };
    
    NSLog(@"The value is %i", block());

輸出結(jié)果：

The value is 3

• 有返回內(nèi)容协饲，有參數(shù)：

    int (^block)(int, int);
    
    block = ^(int a, int b){
        int value = a + b;
        return value;
    };
    
    NSLog(@"The value is %i", block(3, 5));

輸出結(jié)果：

The value is 8

2.3 使用typedef定義Block

如果需要重復(fù)聲明多個(gè)相同類型（即返回值類型相同畏腕，參數(shù)列表相同）的block，我們可以使用typedef來(lái)定義block類型茉稠，以此來(lái)避免編寫(xiě)重復(fù)的代碼描馅，示例如下：

    // 1 聲明一種返回值為int，并且有兩個(gè)參數(shù)均為int的block類型
    typedef int (^Block)(int, int);
    
    // 2 使用該block類型聲明并定義兩個(gè)變量block1和block2
    Block block1 = ^(int a, int b){
        return a + b;
    };
    
    Block block2 = ^(int a, int b){
        return a * b;
    };
    
    // 3 調(diào)用
    NSLog(@"The value of block1 is %i", block1(3, 5));
    NSLog(@"The value of block2 is %i", block2(3, 5));

輸出結(jié)果：

The value of block1 is 8
The value of block2 is 15

2.4 將Block聲明為全局變量

Block與其它變量一樣而线，也可以被聲明為全局變量铭污，示例如下：

#import "ViewController.h"

// 聲明并定義一個(gè)block為全局變量
NSString *(^globalBlock)(void) = ^{
    return @"This is a global block";
};

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 調(diào)用
    NSLog(@"%@", globalBlock());
}

3 Block與變量

Block與函數(shù)類似，能夠訪問(wèn)在函數(shù)或方法范圍內(nèi)而在塊之外定義的任何變量膀篮。

3.1 Block內(nèi)訪問(wèn)全局變量嘹狞，包括靜態(tài)變量

#import "ViewController.h"

// 聲明一個(gè)全局變量
int gGlobalVar = 5;

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    void (^block)(void) = ^{
        // 1 訪問(wèn)全局變量
        NSLog(@"gGlobalVar = %i", gGlobalVar);
        
        // 2 直接修改全局變量的值
        gGlobalVar = 8;
        NSLog(@"gGlobalVar = %i", gGlobalVar);
    };
    
    // 調(diào)用
    block();
    
    // 3 調(diào)用前修改全局變量的值
    gGlobalVar = 6;
    block();
}

輸出結(jié)果：

gGlobalVar = 5
gGlobalVar = 8
gGlobalVar = 6
gGlobalVar = 8

從上面代碼及輸出結(jié)果，我們不難發(fā)現(xiàn)：

1. 在block內(nèi)可以訪問(wèn)全局變量的值誓竿。
2. 在block中可以直接修改全局變量的值磅网。
3. 在block定義后、調(diào)用前修改全局變量的值烤黍，會(huì)影響輸出結(jié)果知市。當(dāng)調(diào)用block時(shí)傻盟，訪問(wèn)的全局變量的值是修改后的新值。這是因?yàn)槿肿兞浚ɑ蜢o態(tài)變量）在內(nèi)存中的地址是固定的嫂丙，block在讀取該變量值的時(shí)候是直接從其所在的內(nèi)存中讀取娘赴，因此得到的是最新值，而不是在定義時(shí)copy的常量跟啤。

block也可以訪問(wèn)靜態(tài)變量诽表、修改靜態(tài)變量的值等，與全局變量類似隅肥，這里不再贅述竿奏。

<a id = "3.2">

3.2 Block訪問(wèn)局部變量

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 定義一個(gè)局部變量
    int var = 5;
    
    void (^block)(void) = ^{
        // 1 訪問(wèn)局部變量
        NSLog(@"var = %i", var);
        
        // 2 修改局部變量的值
        var = 8;     //編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)
        NSLog(@"var = %i", var);
    };
    
    // 調(diào)用
    block();
    
    // 3 調(diào)用前修改局部變量的值
    var = 6;
    block();
}

上面var = 8;所在的代碼行會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示：Variable is not assignable(missing __block type specifier)，這是因?yàn)樵赽lock內(nèi)部不能直接修改局部變量的值腥放，如果要修改泛啸，必須使用__block修飾符重新聲明局部變量。這里我們先注釋掉2中的代碼秃症，看一下運(yùn)行結(jié)果：

var = 5
var = 5

由此可見(jiàn)：

1. 在block內(nèi)可以訪問(wèn)局部變量的值候址。
2. 在block內(nèi)不能直接修改局部變量的值，如果要修改必須使用__block修飾符聲明局部變量种柑。
3. 在block定義后岗仑、調(diào)用前修改局部變量的值，不影響輸出結(jié)果聚请，當(dāng)調(diào)用block時(shí)荠雕，訪問(wèn)的局部變量的值是修改前的舊值。這是因?yàn)閎lock在定義時(shí)會(huì)copy變量的值作為常量使用驶赏，因此局部變量在block中是只讀的炸卑，即使變量的值在block外改變，也不影響其在block中的值母市。

</a>

3.3 Block訪問(wèn)__block修飾的局部變量

在這里我們使用__block存儲(chǔ)類型修飾符（由下劃線下劃線block組成）重新定義局部變量矾兜，以解決3.2中遇到的錯(cuò)誤提示：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 使用__block重新定義局部變量
    __block int var = 5;
    
    void (^block)(void) = ^{
        // 1 訪問(wèn)局部變量
        NSLog(@"var = %i", var);
        
        // 2 修改局部變量的值
        var = 8;
        NSLog(@"var = %i", var);
    };
    
    // 調(diào)用
    block();
    
    // 3 調(diào)用前修改局部變量的值
    var = 6;
    block();
}

這次沒(méi)有任何錯(cuò)誤提示，并且輸出結(jié)果如下：

var = 5
var = 8
var = 6
var = 8

由此我們發(fā)現(xiàn)：

1. 被__block修飾的局部變量患久，在block內(nèi)可以正常訪問(wèn)該變量的值椅寺。
2. 被__block修飾的局部變量，在block內(nèi)可以修改該變量的值蒋失。
3. 被__block修飾的局部變量返帕，在block定義后、調(diào)用前修改該變量的值會(huì)影響輸出結(jié)果篙挽，調(diào)用block時(shí)荆萤，訪問(wèn)的該變量的值是修改后的新值。

4 Block的使用

我們已經(jīng)知道block被廣泛地用在很多框架方法中，除此之外链韭，它還常用于GCD偏竟、動(dòng)畫(huà)、排序及各類回調(diào)中敞峭，在這里我們主要介紹block作為參數(shù)和屬性的用法踊谋。

4.1 Block作為方法或函數(shù)的參數(shù)

我們將block作為參數(shù)傳遞給方法或函數(shù)的過(guò)程與其它參數(shù)類似，需要注意的是旋讹，一般情況下殖蚕，我們只對(duì)方法使用一個(gè)block參數(shù)，如果該方法還需要其它非block的參數(shù)沉迹，則該block參數(shù)應(yīng)該是方法的最后一個(gè)參數(shù)硼控。

// 定義一個(gè)含有block參數(shù)的方法：
- (void)addNumber:(int)number1 withNumber:(int)number2 withBlockArgument:(void (^)(int))block
{
    int result = number1 + number2;
    block(result);
}

// 在viewDidLoad中調(diào)用該方法：
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
   
    [self addNumber:3 withNumber:5 withBlockArgument:^(int result) {
        NSLog(@"The result is %i", result);
    }];
}

輸出結(jié)果：

The result is 8

4.2 Block被用作屬性

Block作為屬性時(shí)用法與其它屬性類似萧芙，不同的是，使用block作為屬性時(shí)钥顽，在MRC環(huán)境下只能用copy修飾再膳。這是因?yàn)樵谑褂胋lock訪問(wèn)外部變量時(shí)渺贤，block類型是堆block拄轻，當(dāng)堆中的block引用計(jì)數(shù)為0被銷毀時(shí)婚度，如果想繼續(xù)在外部訪問(wèn)和調(diào)用block，就需要將block從棧中復(fù)制一份移動(dòng)到堆中进宝，因此需要用copy修飾。如果是在ARC環(huán)境下這些會(huì)自動(dòng)發(fā)生枷恕，我們不需要擔(dān)心党晋，可以用strong修飾。

下面是一段簡(jiǎn)單的代碼示例：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

// 聲明一個(gè)block屬性
@property (nonatomic, copy) void (^blockAsProperty)(void);

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 設(shè)置該block屬性
    self.blockAsProperty = ^{
        NSLog(@"Using block as a property.");
    };
    
    // 調(diào)用
    self.blockAsProperty();
}

也可以使用typedef來(lái)聲明block屬性：

typedef void (^blockAsProperty)(void);

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, copy) blockAsProperty blockProperty;
@property (nonatomic, copy) blockAsProperty anotherBlockProperty;

@end

另外徐块，block作為屬性多被用于逆向傳值未玻，如下圖所示，我們將第二個(gè)視圖控制器中設(shè)置的顏色通過(guò)block屬性傳遞給第一個(gè)視圖控制器做背景顏色胡控。在這里我們不詳細(xì)介紹實(shí)現(xiàn)過(guò)程扳剿，如果需要可以下載BlockDemo查看。

BlockDemo.gif

4.3 Block在框架方法中的使用

文章的開(kāi)頭我們就展示了在框架方法中使用block的示例昼激，在這里只列舉一下block在系統(tǒng)框架中的幾種用法庇绽，詳細(xì)內(nèi)容可以參閱文檔中關(guān)于Blocks in the System Framework APIs的講解。

Block在系統(tǒng)框架方法中主要被用作以下幾種形式：

• 完成處理程序 (Completion handlers)
• 通知處理程序 (Notification handlers)
• 錯(cuò)誤處理程序 (Error handlers)
• 枚舉 (Enumeration)
• 視圖動(dòng)畫(huà)和轉(zhuǎn)場(chǎng) (View animation and transitions)
• 排序 (Sorting)

5 Block的內(nèi)存管理

Block在ARC和MRC下的內(nèi)存管理是不同的橙困，在這里我們只介紹block在ARC下的內(nèi)存管理瞧掺，在MRC下的內(nèi)存管理可以參考這里。

在ARC默認(rèn)情況下凡傅，block是存儲(chǔ)在堆中辟狈，ARC會(huì)自動(dòng)進(jìn)行內(nèi)存管理，我們只需要避免循環(huán)引用即可。下面我們就介紹下在什么情況會(huì)造成循環(huán)引用以及如何去避免哼转。

5.1 Block中的循環(huán)引用

Block會(huì)對(duì)包含self在內(nèi)的所引用的對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)引用明未，如果對(duì)象內(nèi)部有一個(gè)block屬性，而在block內(nèi)又訪問(wèn)了該對(duì)象壹蔓，這時(shí)就會(huì)造成循環(huán)引用趟妥。示例如下：

@interface ViewController ()

// 聲明block變量
@property (nonatomic, copy) void (^block)(void);

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.block = ^{
        // 在block內(nèi)訪問(wèn)self
        [self testMethod];    //編譯時(shí)會(huì)出現(xiàn)警告提示
        NSLog(@"Block");
    };
    
    self.block();
}

- (void)testMethod
{
    NSLog(@"Test method");
}

上面[self testMethod];所在的代碼行會(huì)出現(xiàn)警告提示：Capturing 'self' strongly in this block is likely to lead to a retain cycle，這是因?yàn)樵赽lock內(nèi)部對(duì)self進(jìn)行了一次強(qiáng)引用庶溶，會(huì)導(dǎo)致循環(huán)引用無(wú)法釋放煮纵。

5.2 避免循環(huán)引用

為了避免循環(huán)引用，最好的是對(duì)block內(nèi)部引用的self對(duì)象進(jìn)行弱引用偏螺。一般使用一個(gè)弱指針來(lái)指向該對(duì)象行疏，然后在block內(nèi)使用該弱引用指針來(lái)進(jìn)行操作，這樣就避免了block對(duì)該對(duì)象的強(qiáng)引用套像。

對(duì)于上面的代碼酿联，我們使用一個(gè)弱指針對(duì)self進(jìn)行弱引用，這樣警告就會(huì)消失夺巩，修改viewDidLoad方法中的代碼如下：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    __weak ViewController *weakSelf = self;
    
    self.block = ^{
        [weakSelf testMethod];
        NSLog(@"Block");
    };
    
    self.block();
}

注意：這里的__weak是在weak前添加兩個(gè)下劃線字符組成的贞让，而且只能用于iOS5之后的版本。

6 參考資料

1. Blocks Programming Topics
2. Working with Blocks
3. A Short Practical Guide to Blocks
4. Introduction to Objective-C Blocks