原文:https://imlifengfeng.github.io/article/457/
一偏化、概述
Block 是 Objective-C 對于閉包的實現(xiàn)宏娄。
閉包：一個函數(shù)「或指向函數(shù)的指針」+ 該函數(shù)執(zhí)行的外部的上下文變量「也就是自由變量」匾寝。
其中，Block：
- 可以嵌套定義抹估，定義 Block 方法和定義函數(shù)方法相似
- Block 可以定義在方法內(nèi)部或外部
- 只有調(diào)用 Block 時候，才會執(zhí)行其{}體內(nèi)的代碼
- 本質(zhì)是對象倦微，使代碼高聚合
使用 clang 將 OC 代碼轉(zhuǎn)換為 C++ 文件查看 block 的方法：
- 在命令行輸入代碼 clang -rewrite-objc 需要編譯的OC文件.m
- 這時查看當(dāng)前的文件夾里 多了一個相同的名稱的 .cpp 文件妻味，在命令行輸入 open main.cpp 查看文件
二、Block的定義與使用
1欣福、無參數(shù)無返回值
//1责球，無參數(shù)，無返回值拓劝，聲明和定義
void(^MyBlockOne)(void) = ^(void){
NSLog(@"無參數(shù)雏逾，無返回值");
};
MyBlockOne();//block的調(diào)用
2、有參數(shù)無返回值
//2郑临，有參數(shù)栖博，無返回值，聲明和定義
void(^MyblockTwo)(int a) = ^(int a){
NSLog(@"@ = %d我就是block牧抵，有參數(shù)笛匙，無返回值",a);
};
MyblockTwo(100);
3侨把、有參數(shù)有返回值
//3犀变，有參數(shù)，有返回值
int(^MyBlockThree)(int,int) = ^(int a,int b){
NSLog(@"%d我就是block秋柄，有參數(shù)获枝，有返回值",a + b);returna + b;
};
MyBlockThree(12,56);
4、無參數(shù)有返回值(很少用到)
//4骇笔，無參數(shù)省店，有返回值
int(^MyblockFour)(void) = ^{NSLog(@"無參數(shù)，有返回值");
return45;
};
MyblockFour();
5笨触、實際開發(fā)中常用typedef 定義Block
例如懦傍，用typedef定義一個block：
typedef int (^MyBlock)(int , int);
這時，MyBlock就成為了一種Block類型
在定義類的屬性時可以這樣：
@property (nonatomic,copy) MyBlock myBlockOne;
使用時：
self.myBlockOne = ^int (int ,int){
//TODO
}
三芦劣、Block與外界變量
1粗俱、截獲自動變量（局部變量）值
（1）默認(rèn)情況
對于 block 外的變量引用，block 默認(rèn)是將其復(fù)制到其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中來實現(xiàn)訪問的虚吟。也就是說block的自動變量截獲只針對block內(nèi)部使用的自動變量, 不使用則不截獲, 因為截獲的自動變量會存儲于block的結(jié)構(gòu)體內(nèi)部, 會導(dǎo)致block體積變大寸认。特別要注意的是默認(rèn)情況下block只能訪問不能修改局部變量的值。
int age = 10;
myBlock block = ^{
NSLog(@"age = %d", age);
};
age = 18;
block();
輸出結(jié)果：
age = 10
（2） __block 修飾的外部變量
對于用 block 修飾的外部變量引用串慰，block 是復(fù)制其引用地址來實現(xiàn)訪問的偏塞。block可以修改block 修飾的外部變量的值。
__block int age = 10;
myBlock block = ^{
NSLog(@"age = %d", age);
};
age = 18;
block();
輸出結(jié)果：
age = 18
為什么使用__block 修飾的外部變量的值就可以被block修改呢邦鲫？
我們使用 clang 將 OC 代碼轉(zhuǎn)換為 C++ 文件：
clang -rewrite-objc 源代碼文件名
__block int val = 10;
轉(zhuǎn)換成
__Block_byref_val_0 val = {
0,
&val,
0,
sizeof(__Block_byref_val_0),
10
};
會發(fā)現(xiàn)一個局部變量加上block修飾符后竟然跟block一樣變成了一個Block_byref_val_0結(jié)構(gòu)體類型的自動變量實例＞牡稹！！古今！
此時我們在block內(nèi)部訪問val變量則需要通過一個叫forwarding的成員變量來間接訪問val變量(下面會對forwarding進(jìn)行詳解)
四慎冤、Block的copy操作
1、Block的存儲域及copy操作
在開始研究Block的copy操作之前沧卢，先來思考一下：Block是存儲在棧上還是堆上呢蚁堤？
我們先來看看一個由C/C++/OBJC編譯的程序占用內(nèi)存分布的結(jié)構(gòu)：
其實，block有三種類型：
- 全局塊(_NSConcreteGlobalBlock)
- 棧塊(_NSConcreteStackBlock)
- 棧塊(_NSConcreteStackBlock)
這三種block各自的存儲域如下圖：
- 全局塊存在于全局內(nèi)存中, 相當(dāng)于單例.
- 棧塊存在于棧內(nèi)存中, 超出其作用域則馬上被銷毀
- 堆塊存在于堆內(nèi)存中, 是一個帶引用計數(shù)的對象, 需要自行管理其內(nèi)存
簡而言之但狭，存儲在棧中的Block就是棧塊披诗、存儲在堆中的就是堆塊、既不在棧中也不在堆中的塊就是全局塊立磁。
遇到一個Block呈队，我們怎么這個Block的存儲位置呢？
（1）Block不訪問外界變量（包括棧中和堆中的變量）
Block 既不在棧又不在堆中唱歧，在代碼段中宪摧，ARC和MRC下都是如此。此時為全局塊颅崩。
（2）Block訪問外界變量
MRC 環(huán)境下：訪問外界變量的 Block 默認(rèn)存儲棧中几于。
ARC 環(huán)境下：訪問外界變量的 Block 默認(rèn)存儲在堆中（實際是放在棧區(qū)，然后ARC情況下自動又拷貝到堆區(qū)）沿后，自動釋放沿彭。
ARC下，訪問外界變量的 Block為什么要自動從棧區(qū)拷貝到堆區(qū)呢尖滚？
棧上的Block喉刘，如果其所屬的變量作用域結(jié)束，該Block就被廢棄漆弄，如同一般的自動變量睦裳。當(dāng)然，Block中的__block變量也同時被廢棄撼唾。如下圖：
為了解決棧塊在其變量作用域結(jié)束之后被廢棄（釋放）的問題廉邑，我們需要把Block復(fù)制到堆中，延長其生命周期券坞。開啟ARC時鬓催，大多數(shù)情況下編譯器會恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行判斷是否有需要將Block從棧復(fù)制到堆，如果有恨锚，自動生成將Block從棧上復(fù)制到堆上的代碼宇驾。Block的復(fù)制操作執(zhí)行的是copy實例方法。Block只要調(diào)用了copy方法猴伶，棧塊就會變成堆塊课舍。
如下圖：
例如下面一個返回值為Block類型的函數(shù)：
typedef int (^blk_t)(int);
blk_t func(int rate) {
return ^(int count) { return rate * count; };
}
分析可知：上面的函數(shù)返回的Block是配置在棧上的塌西，所以返回函數(shù)調(diào)用方時，Block變量作用域就結(jié)束了筝尾，Block會被廢棄捡需。但在ARC有效，這種情況編譯器會自動完成復(fù)制筹淫。
在非ARC情況下則需要開發(fā)者調(diào)用copy方法手動復(fù)制站辉，由于開發(fā)中幾乎都是ARC模式，所以手動復(fù)制內(nèi)容不再過多研究损姜。
將Block從棧上復(fù)制到堆上相當(dāng)消耗CPU饰剥，所以當(dāng)Block設(shè)置在棧上也能夠使用時，就不要復(fù)制了摧阅，因為此時的復(fù)制只是在浪費CPU資源汰蓉。
Block的復(fù)制操作執(zhí)行的是copy實例方法。不同類型的Block使用copy方法的效果如下表：(ARC下棒卷，用copy與strong修飾block都可以)
根據(jù)表得知顾孽，Block在堆中copy會造成引用計數(shù)增加，這與其他Objective-C對象是一樣的比规。雖然Block在棧中也是以對象的身份存在若厚，但是棧塊沒有引用計數(shù)，因為不需要苞俘，我們都知道棧區(qū)的內(nèi)存由編譯器自動分配釋放盹沈。關(guān)于堆區(qū)和棧區(qū)詳細(xì)內(nèi)容可以參考下峰哥之前的文章：《總結(jié)：堆龄章、棧吃谣、隊列》
不管Block存儲域在何處，用copy方法復(fù)制都不會引起任何問題做裙。在不確定時調(diào)用copy方法即可岗憋。
在ARC有效時，多次調(diào)用copy方法完全沒有問題：
blk = [[[[blk copy] copy] copy] copy];
// 經(jīng)過多次復(fù)制锚贱，變量blk仍然持有Block的強(qiáng)引用仔戈，該Block不會被廢棄。
2拧廊、block變量與forwarding
在copy操作之后监徘，既然block變量也被copy到堆上去了, 那么訪問該變量是訪問棧上的還是堆上的呢?forwarding 終于要閃亮登場了，如下圖：
通過forwarding, 無論是在block中還是 block外訪問block變量, 也不管該變量在棧上或堆上, 都能順利地訪問同一個__block變量吧碾。
五凰盔、防止 Block 循環(huán)引用
Block 循環(huán)引用的情況：
某個類將 block 作為自己的屬性變量，然后該類在 block 的方法體里面又使用了該類本身倦春，如下：
self.someBlock = ^(Type var){
[self dosomething];
};
解決辦法：
（1）ARC 下：使用 __weak
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.someBlock = ^(Type var){
[weakSelf dosomething];
};
（2）MRC 下：使用 __block
__block typeof(self) blockSelf = self;
self.someBlock = ^(Type var){
[blockSelf dosomething];
};
值得注意的是户敬，在ARC下落剪，使用 __block 也有可能帶來的循環(huán)引用，如下：
// 循環(huán)引用 self -> _attributBlock -> tmp -> self
typedef void (^Block)();
@interface TestObj : NSObject
{
Block _attributBlock;
}
@end
@implementation TestObj
- (id)init {
self = [super init];
__block id tmp = self;
self.attributBlock = ^{
NSLog(@"Self = %@",tmp);
tmp = nil;
};
}
- (void)execBlock {
self.attributBlock();
}
@end
// 使用類
id obj = [[TestObj alloc] init];
[obj execBlock]; // 如果不調(diào)用此方法尿庐，tmp 永遠(yuǎn)不會置 nil忠怖，內(nèi)存泄露會一直在
六、Block的使用示例
1抄瑟、Block作為變量
int (^sum) (int, int); // 定義一個 Block 變量 sum
// 給 Block 變量賦值
// 一般 返回值省略：sum = ^(int a,int b)…
sum = ^int (int a,int b){
return a+b;
}; // 賦值語句最后有 分號
int a = sum(10,20); // 調(diào)用 Block 變量
2凡泣、Block作為屬性
// 1. 給 Calculate 類型 sum變量 賦值「下定義」
typedef int (^Calculate)(int, int); // calculate就是類型名
Calculate sum = ^(int a,int b){
return a+b;
};
int a = sum(10,20); // 調(diào)用 sum變量
// 2. 作為對象的屬性聲明，copy 后 block 會轉(zhuǎn)移到堆中和對象一起
@property (nonatomic, copy) Calculate sum; // 使用 typedef
@property (nonatomic, copy) int (^sum)(int, int); // 不使用 typedef
// 聲明皮假，類外
self.sum = ^(int a,int b){
return a+b;
};
// 調(diào)用问麸，類內(nèi)
int a = self.sum(10,20);
3、作為 OC 中的方法參數(shù)
// ---- 無參數(shù)傳遞的 Block ---------------------------
// 實現(xiàn)
- (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)())middleBlock {
// 執(zhí)行前記錄下當(dāng)前的時間
CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
middleBlock();
// 執(zhí)行后記錄下當(dāng)前的時間
CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
return endTime - startTime;
}
// 調(diào)用
[self testTimeConsume:^{
// 放入 block 中的代碼
}];
// ---- 有參數(shù)傳遞的 Block ---------------------------
// 實現(xiàn)
- (CGFloat)testTimeConsume:(void(^)(NSString * name))middleBlock {
// 執(zhí)行前記錄下當(dāng)前的時間
CFTimeInterval startTime = CACurrentMediaTime();
NSString *name = @"有參數(shù)";
middleBlock(name);
// 執(zhí)行后記錄下當(dāng)前的時間
CFTimeInterval endTime = CACurrentMediaTime();
return endTime - startTime;
}
// 調(diào)用
[self testTimeConsume:^(NSString *name) {
// 放入 block 中的代碼钞翔，可以使用參數(shù) name
// 參數(shù) name 是實現(xiàn)代碼中傳入的严卖，在調(diào)用時只能使用，不能傳值
}];
4布轿、Block回調(diào)
Block回調(diào)是關(guān)于Block最常用的內(nèi)容哮笆，比如網(wǎng)絡(luò)下載，我們可以用Block實現(xiàn)下載成功與失敗的反饋汰扭。開發(fā)者在block沒發(fā)布前稠肘，實現(xiàn)回調(diào)基本都是通過代理的方式進(jìn)行的，比如負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)請求的原生類NSURLConnection類萝毛，通過多個協(xié)議方法實現(xiàn)請求中的事件處理项阴。而在最新的環(huán)境下，使用的NSURLSession已經(jīng)采用block的方式處理任務(wù)請求了笆包。各種第三方網(wǎng)絡(luò)請求框架也都在使用block進(jìn)行回調(diào)處理环揽。這種轉(zhuǎn)變很大一部分原因在于block使用簡單，邏輯清晰庵佣，靈活等原因歉胶。
如下：
//DownloadManager.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface DownloadManager : NSObject <NSURLSessionDownloadDelegate>
// block 重命名
typedef void (^DownloadHandler)(NSData * receiveData, NSError * error);
- (void)downloadWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters handler:(DownloadHandler)handler ;
@end
//DownloadManager.m
#import "DownloadManager.h"
@implementation DownloadManager
- (void)downloadWithURL:(NSString *)URL parameters:(NSDictionary *)parameters handler:(DownloadHandler)handler
{
NSURLRequest * request = [NSURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:URL]];
NSURLSession * session = [NSURLSession sharedSession];
//執(zhí)行請求任務(wù)
NSURLSessionDataTask * task = [session dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
if (handler) {
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
handler(data,error);
});
}
}];
[task resume];
}
上面通過封裝NSURLSession的請求，傳入一個處理請求結(jié)果的block對象巴粪，就會自動將請求任務(wù)放到工作線程中執(zhí)行實現(xiàn)通今，我們在網(wǎng)絡(luò)請求邏輯的代碼中調(diào)用如下：
- (IBAction)buttonClicked:(id)sender {
#define DOWNLOADURL @"https://codeload.github.com/AFNetworking/AFNetworking/zip/master"
//下載類
DownloadManager * downloadManager = [[DownloadManager alloc] init];
[downloadManager downloadWithURL: DOWNLOADURL parameters:nil handler:^(NSData *receiveData, NSError *error) {
if (error) {
NSLog(@"下載失敗：%@",error);
}else {
NSLog(@"下載成功肛根，%@",receiveData);
}
}];
}
