1 什么是Block
我们先来看一段代码：
[UIView animateWithDuration:0.2
animations:^{view.alpha = 0.0;}
completion:^(BOOL finished){ [view removeFromSuperview]; }];
上面的代码来自UIView的animateWithDuration:animations:completion:方法，用于执行在视图的动画过程中淡化视图直到完全透明，然后从视图层次结构中删除视图的操作。该方法一共有三个参数，其中animations和completion都是以脱字符^开头的block对象，这是框架方法中使用block的典型示例之一。
块（Block）是苹果在iOS4开始引入的对C语言的一种扩展，它允许我们创建不同的代码段，与函数类似，不同的是，块定义在函数或方法内部，并能够访问在函数或方法范围内而块之外的任何变量。一般来说，这些变量能够访问但是它们的值并不能被改变。只有通过在变量前添加一个特殊的块修改器__block（在block前面添加两个下划线的字符组成）才能修改该变量的值，后面我们会有详细介绍。同时，块也是Objective-C对象，因此它们可以存储到NSArray或NSDictionary数据结构中，并且作为返回值从方法返回，甚至被分配给变量。
在这里我们主要介绍block的声明、创建、使用，以及在block内部访问变量等相关知识。
2 声明并创建Block
2.1 Block的声明
返回值类型 (^block名称) (参数列表);
下面是几种有效的block声明：
void (^blockReturningVoidWithVoidArgument)(void);
void (^blockReturningVoidWithIntAndCharArguments)(int, char);
int (^blockReturningIntWithVoidArgument)(void);
NSString *(^blockReturningNSStringWithNSStringArgument)(NSString *);
NSString *(^blockReturningNSStringWithNSStringArgument)(NSString *string);
void (^arrayOfTenBlocksReturningVoidWithIntArgument[10])(int);
有几点值得注意的地方：
- block的声明和函数类似，如果不返回任何内容，则返回类型为
void，且不可省略。 - block名称前面的脱字符
^不能省略，块名称的命名规则与其它变量名或方法名的命名规则一致，并且脱字符和块名称都在圆括号内。 - 参数列表必须在括号内，如果有多个参数，参数间用逗号隔开。如果不传递参数，设置为
void。如果有参数，必须标明参数类型，参数名称仅助于开发人员记住其功能，可以忽略。 - 最后，不要忘记写分号
;。
2.2 Block的创建与调用
定义一个Block:
^(参数列表){
... 块主体 ...
};
与声明不同的是，在block定义中，如果有参数，参数名称不能省略；如果没有参数，则可以省略(void)参数列表。
调用一个Block:
// 有参数：
block名称(参数);
// 无参数：
block名称();
代码示例：
- 无返回内容，无参数：
// 1 声明一个block
void (^block)(void);
// 2 定义block(为block赋值）
block = ^{
NSLog(@"该block没有参数，不返回任何内容。");
};
// 3 调用block
block();
也可以将block的声明和定义合并在一起，如下：
// 1 创建block
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"该Block没有参数，不返回任何内容。");
};
// 2 调用block
block();
- 无返回内容，有参数：
void (^block)(int);
block = ^(int value){
NSLog(@"The value is %i", value);
};
block(3);
输出结果：
The value is 3
- 有返回内容，无参数：
int (^block)(void);
block = ^{
int value = 3;
return value;
};
NSLog(@"The value is %i", block());
输出结果：
The value is 3
- 有返回内容，有参数：
int (^block)(int, int);
block = ^(int a, int b){
int value = a + b;
return value;
};
NSLog(@"The value is %i", block(3, 5));
输出结果：
The value is 8
2.3 使用typedef定义Block
如果需要重复声明多个相同类型（即返回值类型相同，参数列表相同）的block，我们可以使用typedef来定义block类型，以此来避免编写重复的代码，示例如下：
// 1 声明一种返回值为int，并且有两个参数均为int的block类型
typedef int (^Block)(int, int);
// 2 使用该block类型声明并定义两个变量block1和block2
Block block1 = ^(int a, int b){
return a + b;
};
Block block2 = ^(int a, int b){
return a * b;
};
// 3 调用
NSLog(@"The value of block1 is %i", block1(3, 5));
NSLog(@"The value of block2 is %i", block2(3, 5));
输出结果：
The value of block1 is 8
The value of block2 is 15
2.4 将Block声明为全局变量
Block与其它变量一样，也可以被声明为全局变量，示例如下：
#import "ViewController.h"
// 声明并定义一个block为全局变量
NSString *(^globalBlock)(void) = ^{
return @"This is a global block";
};
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 调用
NSLog(@"%@", globalBlock());
}
3 Block与变量
Block与函数类似，能够访问在函数或方法范围内而在块之外定义的任何变量。
3.1 Block内访问全局变量，包括静态变量
#import "ViewController.h"
// 声明一个全局变量
int gGlobalVar = 5;
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
void (^block)(void) = ^{
// 1 访问全局变量
NSLog(@"gGlobalVar = %i", gGlobalVar);
// 2 直接修改全局变量的值
gGlobalVar = 8;
NSLog(@"gGlobalVar = %i", gGlobalVar);
};
// 调用
block();
// 3 调用前修改全局变量的值
gGlobalVar = 6;
block();
}
输出结果：
gGlobalVar = 5
gGlobalVar = 8
gGlobalVar = 6
gGlobalVar = 8
从上面代码及输出结果，我们不难发现：
- 在block内可以访问全局变量的值。
- 在block中可以直接修改全局变量的值。
- 在block定义后、调用前修改全局变量的值，会影响输出结果。当调用block时，访问的全局变量的值是修改后的新值。这是因为全局变量（或静态变量）在内存中的地址是固定的，block在读取该变量值的时候是直接从其所在的内存中读取，因此得到的是最新值，而不是在定义时copy的常量。
block也可以访问静态变量、修改静态变量的值等，与全局变量类似，这里不再赘述。
3.2 Block访问局部变量
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 定义一个局部变量
int var = 5;
void (^block)(void) = ^{
// 1 访问局部变量
NSLog(@"var = %i", var);
// 2 修改局部变量的值
var = 8; //编译时会报错
NSLog(@"var = %i", var);
};
// 调用
block();
// 3 调用前修改局部变量的值
var = 6;
block();
}
上面var = 8;所在的代码行会出现错误提示：Variable is not assignable(missing __block type specifier)，这是因为在block内部不能直接修改局部变量的值，如果要修改，必须使用__block修饰符重新声明局部变量。这里我们先注释掉2中的代码，看一下运行结果：
var = 5
var = 5
由此可见：
- 在block内可以访问局部变量的值。
- 在block内不能直接修改局部变量的值，如果要修改必须使用
__block修饰符声明局部变量。 - 在block定义后、调用前修改局部变量的值，不影响输出结果，当调用block时，访问的局部变量的值是修改前的旧值。这是因为block在定义时会copy变量的值作为常量使用，因此局部变量在block中是只读的，即使变量的值在block外改变，也不影响其在block中的值。
3.3 Block访问__block修饰的局部变量
在这里我们使用__block存储类型修饰符（由下划线下划线block组成）重新定义局部变量，以解决3.2中遇到的错误提示：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 使用__block重新定义局部变量
__block int var = 5;
void (^block)(void) = ^{
// 1 访问局部变量
NSLog(@"var = %i", var);
// 2 修改局部变量的值
var = 8;
NSLog(@"var = %i", var);
};
// 调用
block();
// 3 调用前修改局部变量的值
var = 6;
block();
}
这次没有任何错误提示，并且输出结果如下：
var = 5
var = 8
var = 6
var = 8
由此我们发现：
- 被
__block修饰的局部变量，在block内可以正常访问该变量的值。 - 被
__block修饰的局部变量，在block内可以修改该变量的值。 - 被
__block修饰的局部变量，在block定义后、调用前修改该变量的值会影响输出结果，调用block时，访问的该变量的值是修改后的新值。
4 Block的使用
我们已经知道block被广泛地用在很多框架方法中，除此之外，它还常用于GCD、动画、排序及各类回调中，在这里我们主要介绍block作为参数和属性的用法。
4.1 Block作为方法或函数的参数
我们将block作为参数传递给方法或函数的过程与其它参数类似，需要注意的是，一般情况下，我们只对方法使用一个block参数，如果该方法还需要其它非block的参数，则该block参数应该是方法的最后一个参数。
// 定义一个含有block参数的方法：
- (void)addNumber:(int)number1 withNumber:(int)number2 withBlockArgument:(void (^)(int))block
{
int result = number1 + number2;
block(result);
}
// 在viewDidLoad中调用该方法：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self addNumber:3 withNumber:5 withBlockArgument:^(int result) {
NSLog(@"The result is %i", result);
}];
}
输出结果：
The result is 8
4.2 Block被用作属性
Block作为属性时用法与其它属性类似，不同的是，使用block作为属性时，在MRC环境下只能用copy修饰。这是因为在使用block访问外部变量时，block类型是堆block，当堆中的block引用计数为0被销毁时，如果想继续在外部访问和调用block，就需要将block从栈中复制一份移动到堆中，因此需要用copy修饰。如果是在ARC环境下这些会自动发生，我们不需要担心，可以用strong修饰。
下面是一段简单的代码示例：
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
// 声明一个block属性
@property (nonatomic, copy) void (^blockAsProperty)(void);
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 设置该block属性
self.blockAsProperty = ^{
NSLog(@"Using block as a property.");
};
// 调用
self.blockAsProperty();
}
也可以使用typedef来声明block属性：
typedef void (^blockAsProperty)(void);
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, copy) blockAsProperty blockProperty;
@property (nonatomic, copy) blockAsProperty anotherBlockProperty;
@end
另外，block作为属性多被用于逆向传值，如下图所示，我们将第二个视图控制器中设置的颜色通过block属性传递给第一个视图控制器做背景颜色。在这里我们不详细介绍实现过程，如果需要可以下载BlockDemo查看。
4.3 Block在框架方法中的使用
文章的开头我们就展示了在框架方法中使用block的示例，在这里只列举一下block在系统框架中的几种用法，详细内容可以参阅文档中关于Blocks in the System Framework APIs的讲解。
Block在系统框架方法中主要被用作以下几种形式：
- 完成处理程序 (Completion handlers)
- 通知处理程序 (Notification handlers)
- 错误处理程序 (Error handlers)
- 枚举 (Enumeration)
- 视图动画和转场 (View animation and transitions)
- 排序 (Sorting)
5 Block的内存管理
Block在ARC和MRC下的内存管理是不同的，在这里我们只介绍block在ARC下的内存管理，在MRC下的内存管理可以参考这里。
在ARC默认情况下，block是存储在堆中，ARC会自动进行内存管理，我们只需要避免循环引用即可。下面我们就介绍下在什么情况会造成循环引用以及如何去避免。
5.1 Block中的循环引用
Block会对包含self在内的所引用的对象进行强引用，如果对象内部有一个block属性，而在block内又访问了该对象，这时就会造成循环引用。示例如下：
@interface ViewController ()
// 声明block变量
@property (nonatomic, copy) void (^block)(void);
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.block = ^{
// 在block内访问self
[self testMethod]; //编译时会出现警告提示
NSLog(@"Block");
};
self.block();
}
- (void)testMethod
{
NSLog(@"Test method");
}
上面[self testMethod];所在的代码行会出现警告提示：Capturing 'self' strongly in this block is likely to lead to a retain cycle，这是因为在block内部对self进行了一次强引用，会导致循环引用无法释放。
5.2 避免循环引用
为了避免循环引用，最好的是对block内部引用的self对象进行弱引用。一般使用一个弱指针来指向该对象，然后在block内使用该弱引用指针来进行操作，这样就避免了block对该对象的强引用。
对于上面的代码，我们使用一个弱指针对self进行弱引用，这样警告就会消失，修改viewDidLoad方法中的代码如下：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
__weak ViewController *weakSelf = self;
self.block = ^{
[weakSelf testMethod];
NSLog(@"Block");
};
self.block();
}
注意：这里的
__weak是在weak前添加两个下划线字符组成的，而且只能用于iOS5之后的版本。
6 参考资料
- Blocks Programming Topics
- Working with Blocks
- A Short Practical Guide to Blocks
- Introduction to Objective-C Blocks