Block 那些事

概念

Block是iOS4.0+ 和Mac OS X 10.6+ 引進(jìn)的對C語言的擴(kuò)展该贾，用來實(shí)現(xiàn)匿名函數(shù)的特性
閉包是一個能夠訪問其他函數(shù)內(nèi)部變量的函數(shù).

基本語法

^(returnType)(argsList)
body
}
returnType可以省略握巢，argsList如果沒有可以省略，最簡單的block語法形式如：
^
body;
}
定義一個無參彻亲，返回值為void的block堕担。
如果定義一個block變量介褥，則語法形式為：
returnType (^blockVar)(argsList)
body;
}
例如：
int (^blockVar)（NSString* arg）
return @“Hello World”;
}
上述定義一個 返回值為整數(shù)座掘，帶有一個字符串參數(shù)的blockVar變量。
為了方便使用常常使用typedef給block類型定義一個別名柔滔，如
typedef int (^returnIntBlock)(NSSstring *arg);
returnIntBlock blockVar;
此時returnIntBlock就代表反回值為整數(shù)參數(shù)為字符串的block類型溢陪。blockVar 代表 該block類型的一個變量。

基本用法

1. 定義普通變量睛廊。

    //定義一個返回值為整型形真，帶有兩個整形參數(shù)的block變量
    NSInteger (^returnIntVar)(NSInteger, NSInteger);
    //給block變量賦值
    returnIntVar = ^NSInteger(NSInteger left, NSInteger right){
            return left + right;
        };
   

2. 定義屬性。

    @property (nonatomic, copy) NSInteger (^returnIntBlock)(NSInteger, NSInteger);
   

3. block作為方法參數(shù)超全。

    - (void)methodWithBlockArg:(NSInteger (^)(NSInteger, NSInteger))blockArg{
        NSInteger sum ;
        sum =  blockArg(3, 4);
    }
   

4. block作為方法的返回值咆霜。
   - (void (^)(NSString *arg))methodReturnBlock{

        return ^void(NSString *arg){
            NSLog(@"arg: %@", arg);
        };
    }
   

5. block作為函數(shù)的返回值邓馒。
   void (^functionReturnBlock(NSString *arg))(NSString *arg){

        return ^void(NSString *arg){
            NSLog(@"arg: %@", arg);
        };
    }
   

block注意事項(xiàng)

1. 修改引用的外部變量。
   默認(rèn)情況下block內(nèi)部是不能修改應(yīng)用變量的值的蛾坯，若要修改光酣，需在定義外部變量時使用__block關(guān)鍵字修飾。
   __block NSInteger a = 3;
   void(^blockOp)() = ^(){
   a = 5;
   };
   blockOp();

2. 循環(huán)引用脉课。最常見的情況是對象擁有block挂疆，block內(nèi)部又去訪問對象的屬性，這時下翎，在block外面定義一個弱引用。如下
   __weak typeof(self) weakSelf = self;
   self.returnIntBlock = ^(NSInteger left, NSInteger right){

             weakSelf.sum =    left + right ;
            
            return weakSelf.sum;
        };
   

block原理

為了研究編譯器是如何實(shí)現(xiàn) block 的宝当，我們需要使用 clang视事。clang 提供一個命令，可以將 Objetive-C 的源碼改寫成 c 語言的庆揩，借此可以研究 block 具體的源碼實(shí)現(xiàn)方式俐东。該命令是：

clang -rewrite-objc block.c
我們先新建一個名為 block1.c 的源文件：
include <stdio.h>

int main()
{
        int a = 100;
        void (^block2)(void) = ^{
        printf("%d\n", a);
        };
        block2();
        return 0;
}

然后在命令行中輸入:

clang -rewrite-objc block1.c

如果成功，會在當(dāng)前目錄下生成一個block.cpp的源文件订晌。該文件中的關(guān)鍵代碼如下：
struct __block_impl {
void *isa;
int Flags;
int Reserved;
void FuncPtr;
};
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0 Desc;
int a;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _a, int flags=0) : a(_a) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
int a = __cself->a; // bound by copy
printf("%d\n", a);
}

static struct __main_block_desc_0 {
size_t reserved;
size_t Block_size;
} __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

int main()
{
int a = 100;
void (*block2)(void) = (void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, a);
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block2)->FuncPtr)((__block_impl *)block2);
return 0;
}

其中：

• isa 指針虏辫，所有對象都有該指針，用于實(shí)現(xiàn)對象相關(guān)的功能锈拨。

• flags砌庄，用于按 bit 位表示一些 block 的附加信息。

• reserved奕枢，保留變量娄昆。

• funcPtr，函數(shù)指針缝彬，指向具體的 block 實(shí)現(xiàn)的函數(shù)調(diào)用地址萌焰。

• desc， 表示該 block 的附加描述信息谷浅，主要是 size 大小扒俯，以及 copy 和 dispose 函數(shù)的指針。

• a一疯，capture 過來的變量撼玄，block 能夠訪問它外部的局部變量，就是因?yàn)閷⑦@些變量（或變量的地址）復(fù)制到了結(jié)構(gòu)體中墩邀。
  我們修改上面的源碼互纯，在變量前面增加 __block關(guān)鍵字：
  include <stdio.h>

  int main()
  {
  __block int i = 1024;
  void (^block1)(void) = ^{
  printf("%d\n", i);
  i = 1023;
  };
  block1();
  return 0;
  }

生成的關(guān)鍵代碼如下，可以看到磕蒲，差異相當(dāng)大：

    struct __Block_byref_i_0 {
    void *__isa;
    __Block_byref_i_0 *__forwarding;
    int __flags;
    int __size;
    int i;
    };
    
    struct __main_block_impl_0 {
    struct __block_impl impl;
    struct __main_block_desc_0* Desc;
    __Block_byref_i_0 *i; // by ref
    __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, __Block_byref_i_0 *_i, int flags=0) : i(_i->__forwarding) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;
    Desc = desc;
    }
    };
    static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
    __Block_byref_i_0 *i = __cself->i; // bound by ref
    
    printf("%d\n", (i->__forwarding->i));
    (i->__forwarding->i) = 1023;
    }
    
    static void __main_block_copy_0(struct __main_block_impl_0*dst, struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_assign((void*)&dst->i, (void*)src->i, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
    
    static void __main_block_dispose_0(struct __main_block_impl_0*src) {_Block_object_dispose((void*)src->i, 8/*BLOCK_FIELD_IS_BYREF*/);}
    
    static struct __main_block_desc_0 {
    size_t reserved;
    size_t Block_size;
    void (*copy)(struct __main_block_impl_0*, struct __main_block_impl_0*);
    void (*dispose)(struct __main_block_impl_0*);
    } __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0), __main_block_copy_0, __main_block_dispose_0};
    
    int main()
    {
    __attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_i_0 i = {(void*)0,(__Block_byref_i_0 *)&i, 0, sizeof(__Block_byref_i_0), 1024};
    void (*block1)(void) = (void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_i_0 *)&i, 570425344);
    ((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block1)->FuncPtr)((__block_impl *)block1);
    return 0;
    }

源碼中增加一個名為 __Block_byref_i_0 的結(jié)構(gòu)體留潦，用來保存我們要 capture 并且修改的變量 a只盹。
main_block_impl_0 中引用的是 Block_byref_i_0 的結(jié)構(gòu)體指針，這樣就可以達(dá)到修改外部變量的作用兔院。
對于 block 外的變量引用殖卑，block 默認(rèn)是將其復(fù)制到其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中來實(shí)現(xiàn)訪問的。