什么是Block
Block是對C語言的擴展镰吵，可以簡單總結(jié)為“帶有局部變量的匿名函數(shù)”侥钳，它類似于js中的閉包，是一種不需要定義名字趁尼、可以在使用的時候臨時定義、并且能夠訪問不是在Block內(nèi)部定義的全局/局部/靜態(tài)變量的"函數(shù)"猖辫。目前Block已經(jīng)廣泛應(yīng)用于iOS開發(fā)中,常用于GCD酥泞、動畫及各類回調(diào)。
Block的聲明啃憎、賦值與調(diào)用
Block的聲明
// Block聲明的一般格式為：返回值類型(^Block名)(參數(shù)列表);
// eg: 聲明一個沒有返回值類型芝囤，有一個int類型參數(shù)叫做block_1的block
void (^block_1)(int a);
// 其中形參名字可以省略
void (^block_1)(int);
Block的賦值
// Block賦值的一般格式為 xxBlock = ^(參數(shù)列表){ Block體};
// eg: 給一個沒有返回值類型，有一個int類型參數(shù)叫做block_1的block賦值
block_1 = ^(int a) {
NSLog(@"%d", a);
};
// 這里一般會將返回值類型省略，編譯器可以從block體中確定返回值類型
// 我們可以在聲明一個block的時候同時給它賦值
// eg: 聲明一個沒有返回值類型悯姊，有一個int類型參數(shù)叫做block_1的block并給它賦值
void (^block_1) (int a) = ^(int a) {
NSLog(@"%d", a);
};
Block的調(diào)用
// Block調(diào)用的一般格式為 xxBlock(參數(shù)列表);
// eg: 調(diào)用一個沒有返回值類型羡藐，有一個int類型參數(shù)叫做block_1的block
block_1(20);
使用typedef定義Block類型
如果想要聲明多個具有相同返回值類型、相同參數(shù)列表的block悯许，按照上面的聲明方式來做的話就要寫很多繁瑣的代碼仆嗦，這時我們可以使用typdef來定義block類型。
typedef void(^commonBlock)(int a);
// 通過commonBlock這個別名來聲明一系列相似的block
commonBlock block_2;
commonBlock block_3;
// 相當(dāng)于
void(^block_2)(int a);
void(^block_3)(int a);
Block作為函數(shù)的參數(shù)
Block作為C函數(shù)的參數(shù)
// 1.定義一個形參為Block的C函數(shù)
void useBlockForC(int(^aBlock)(int, int))
{
NSLog(@"result = %d", aBlock(10,10));
}
// 2.聲明并賦值定義一個Block變量
int(^addBlock)(int, int) = ^(int x, int y){
return x + y;
};
// 3.以Block作為函數(shù)參數(shù),把Block像對象一樣傳遞
useBlockForC(addBlock);
// 集合一下2先壕、3兩點
useBlockForC(^(int x, int y) {
return x + y;
});
// 最終結(jié)果 打印輸出 result = 20
Block作為OC函數(shù)的參數(shù)
// 1.定義一個形參為Block的OC函數(shù)
- (void)useBlockForOC:(int(^aBlock)(int, int))aBlock
{
NSLog(@"result = %d", aBlock(10,10));
}
// 2.聲明并賦值定義一個Block變量
int(^addBlock)(int, int) = ^(int x, int y){
return x + y;
};
// 3.以Block作為函數(shù)參數(shù),把Block像對象一樣傳遞
[self useBlockForOC:addBlock];
// 集合一下2瘩扼、3兩點
[self useBlockForOC:^(int x, int y){
return x + y;
}];
// 最終結(jié)果 打印輸出 result = 20
Block內(nèi)訪問外部變量
Block內(nèi)訪問局部變量
int tempValue = 10;
void (^block_1) (void) = ^{
NSLog(@"in block tempValue is %d", tempValue);
};
block_1();
// 打印輸出 in block tempValue is 10
原理解析
我們進入到main.m所在文件的目錄，用Clang命令clang -rewrite-objc main.m可以將.m文件重新轉(zhuǎn)成.cpp文件,轉(zhuǎn)換后的main.cpp文件大概有近10W行樣子垃僚，將光標移到最后往上找可以看到一個main函數(shù)
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
int tempValue = 10;
void (*block_1) (void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, tempValue));
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block_1)->FuncPtr)((__block_impl *)block_1);
}
return 0;
}
對照原來OC代碼
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
int tempValue = 10;
void (^block_1) (void) = ^{
NSLog(@"in block tempValue is %d", tempValue);
};
block_1();
}
return 0;
}
我們可以看到block的定義轉(zhuǎn)換成C++代碼后變成了
void (*block_1) (void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, tempValue));
可以看到Block實際上就是一個指向結(jié)構(gòu)體__main_block_impl_0的指針,其中第三個元素是局部變量tempValue的值集绰，在main.cpp文件中全局搜索__main_block_impl_0可以看到__main_block_impl_0結(jié)構(gòu)如下
struct __main_block_impl_0 {
struct __block_impl impl;
struct __main_block_desc_0* Desc;
int tempValue;
__main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int _tempValue, int flags=0) : tempValue(_tempValue) {
impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;
impl.Flags = flags;
impl.FuncPtr = fp;
Desc = desc;
}
};
調(diào)用block_1的代碼如下
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block_1)->FuncPtr)((__block_impl *)block_1);
可以看到block的調(diào)用實際上是指向結(jié)構(gòu)體的指針block_1訪問其FuncPtr元素,在定義block時為FuncPtr元素傳進去的是__main_block_func_0方法,我們在搜索這個方法
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
int tempValue = __cself->tempValue; // bound by copy
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_f0_sl9z3g2x12l7pns1wx_0yyx00000gn_T_main_191180_mi_0, tempValue);
}
可以看到在block定義的時候就將局部變量tempValue的值傳了進去，所以在當(dāng)tempValue在調(diào)用block之前改變并不會影響到block內(nèi)部的值谆棺，并且在block內(nèi)部是無法對其進行修改的栽燕。
總結(jié)
在Block定義時便將局部變量的值傳給Block所指向的結(jié)構(gòu)體,因此在調(diào)用Block之前對局部變量進行修改并不會影響B(tài)lock內(nèi)部的值,同時內(nèi)部的值也是不可修改的
Block內(nèi)訪問__block修飾的局部變量
- 在局部變量前使用__block修飾,在聲明Block之后、調(diào)用Block之前對局部變量進行修改,此時在調(diào)用Block局部變量的值是修改后新的值
__block int tempValue = 10;
void (^block_1) (void) = ^{
NSLog(@"in block tempValue is %d", tempValue);
};
block_1();
// 打印輸出 in block tempValue is 20
原理解析
同樣我們再次用Clang命令將main.m文件轉(zhuǎn)成main.cpp文件包券，找到main函數(shù)
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_tempValue_0 tempValue = {(void*)0,(__Block_byref_tempValue_0 *)&tempValue, 0, sizeof(__Block_byref_tempValue_0), 10};
void (*block_1) (void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, (__Block_byref_tempValue_0 *)&tempValue, 570425344));
(tempValue.__forwarding->tempValue) = 20;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block_1)->FuncPtr)((__block_impl *)block_1);
}
return 0;
}
我們發(fā)現(xiàn)用__block修飾的局部變量的定義變成了__attribute__((__blocks__(byref))) __Block_byref_tempValue_0 tempValue = {(void*)0,(__Block_byref_tempValue_0 *)&tempValue, 0, sizeof(__Block_byref_tempValue_0), 10};這一串代碼纫谅，全局搜索__Block_byref_tempValue_0可以看到是一個如下的結(jié)構(gòu)體
struct __Block_byref_tempValue_0 {
void *__isa;
__Block_byref_tempValue_0 *__forwarding;
int __flags;
int __size;
int tempValue;
};
再來看block的定義發(fā)現(xiàn)，在block定義的時候我們傳入的不再是tempValue這個局部變量的值溅固，而是一個指向tempValue的一個指針付秕，所以在block內(nèi)部是可以修改這個局部變量的值并且當(dāng)block外部tempValue的值改變block內(nèi)部也會跟著改變。
總結(jié)
使用__block修飾局部變量,在Block定義時便將局部變量的指針傳給Block所指向的結(jié)構(gòu)體,因此在調(diào)用Block之前對局部變量進行修改會影響B(tài)lock內(nèi)部的值,同時Block內(nèi)部的值也是可以修改的
Block內(nèi)訪問全局變量
- 在block中可以訪問全局變量
int tempValue = 10;
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
void (^block_1) (void) = ^{
NSLog(@"in block tempValue is %d", tempValue);
};
tempValue = 20;
block_1();
}
return 0;
}
// 打印輸出 in block tempValue is 20
原理解析
同樣我們再次用Clang命令將main.m文件轉(zhuǎn)成main.cpp文件侍郭，找到main函數(shù)
int tempValue = 10;
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
void (*block_1) (void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
tempValue = 20;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block_1)->FuncPtr)((__block_impl *)block_1);
}
return 0;
}
觀察上述代碼我們可以發(fā)現(xiàn)在block定義的時候并沒有將全局變量的值或則會指針傳入進去我們再來觀察下__main_block_func_0方法
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_f0_sl9z3g2x12l7pns1wx_0yyx00000gn_T_main_08df78_mi_0, tempValue);
}
可以看到輸出打印的是全局變量tempValue的值询吴。
總結(jié)
全局變量所占用的內(nèi)存只有一份,供所有函數(shù)共同調(diào)用,在Block定義時并未將全局變量的值或者指針傳給Block所指向的結(jié)構(gòu)體,因此在調(diào)用Block之前對局部變量進行修改會影響B(tài)lock內(nèi)部的值,同時內(nèi)部的值也是可以修改的
Block內(nèi)訪靜態(tài)變量
- 在Block中可以訪問靜態(tài)變量
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
static int tempValue = 10;
void (^block_1) (void) = ^{
NSLog(@"in block tempValue is %d", tempValue);
};
tempValue = 20;
block_1();
}
return 0;
}
// 打印輸出 in block tempValue is 20
原理解析
同樣我們再次用Clang命令將main.m文件轉(zhuǎn)成main.cpp文件，找到main函數(shù)
int main(int argc, const char * argv[]) {
/* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;
static int tempValue = 10;
void (*block_1) (void) = ((void (*)())&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA, &tempValue));
tempValue = 20;
((void (*)(__block_impl *))((__block_impl *)block_1)->FuncPtr)((__block_impl *)block_1);
}
return 0;
}
我們可以看到在block定義的時候傳入的是tempValue的地址亮元，調(diào)用block實際上是指向結(jié)構(gòu)體的指針block_1訪問其FuncPtr元素猛计，我們接著看__main_block_func_0
static void __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself) {
int *tempValue = __cself->tempValue; // bound by copy
NSLog((NSString *)&__NSConstantStringImpl__var_folders_f0_sl9z3g2x12l7pns1wx_0yyx00000gn_T_main_6fa3db_mi_0, (*tempValue));
}
可以看到NSLog的tempValue正是定義Block時為結(jié)構(gòu)體傳進去的靜態(tài)變量tempValue的指針。
總結(jié)
在Block定義時便將靜態(tài)變量的指針傳給Block所指向的結(jié)構(gòu)體,因此在調(diào)用Block之前對靜態(tài)變量進行修改會影響B(tài)lock內(nèi)部的值,同時內(nèi)部的值也是可以修改的
Block的內(nèi)存管理
- 由于現(xiàn)在工程主要都是在ARC環(huán)境下爆捞，所以主要討論ARC環(huán)境下Block的內(nèi)存管理
- 在ARC默認情況下,Block的內(nèi)存存儲在堆中,ARC會自動進行內(nèi)存管理,程序員只需要避免循環(huán)引用即可
- 當(dāng)Block變量出了作用域,Block的內(nèi)存會被自動釋放
void(^block_1)() = ^{
NSLog(@"block called");
};
block_1();
// 當(dāng)block_1執(zhí)行完成后系統(tǒng)會自動釋放其內(nèi)存
- 在Block的內(nèi)存存儲在堆中時,如果在Block中引用了外面的對象,會對所引用的對象進行強引用,但是在Block被釋放時會自動去掉對該對象的強引用,所以不會造成內(nèi)存泄漏(循環(huán)引用)
Person *p = [[Person alloc] init];
void(^ block_1)() = ^{
NSLog(@"%@", p);
};
block_1();
// Person對象在這里可以正常被釋放
- 如果對象內(nèi)部有一個Block屬性,而在Block內(nèi)部又訪問了該對象,那么會造成循環(huán)引用
@interface Person: NSObject
@property (nonatomic, copy) void(^block_1)();
@end
@implementation Person
- (void)dealloc
{
NSLog(@"Person dealloc");
}
@end
Person *p = [[Person alloc] init];
p.block_1 = ^{
NSLog(@"%@", p);
};
p.block_1();
// 因為block_1作為Person的屬性,采用copy修飾符修飾(保證Block在堆里面,以免Block在棧中被系統(tǒng)釋放),所以Block會對Person對象進行一次強引用,導(dǎo)致循環(huán)引用無法釋放
循環(huán)引用解決方案
Person *person = [[Person alloc] init];
// 這里還可以使用__weak typeof(Person) *weakPerson = person;
__weak Person *weakPerson = person;
person.block_1 = ^{
NSLog(@"%@", weakPerson);
};
person.block_1();
這樣Person對象就可以正常被釋放
