Blocks是C语言的扩充功能,也可以理解为带有自动变量(局部变量)的匿名函数.C语言中可能用到的变量有自动变量(局部变量),函数的参数,静态变量(静态局部变量),静态全局变量和全局变量.函数中能够传递值的变量有静态变量(静态局部变量),静态全局变量和全局变量.
C++和Objective-C使用类可保持变量值且能够多次持有该变量自身,它会声明持有成员变量的类,由类生成的实例或对象保持该成员变量的值,通过Block可以简化代码,实现自动变量的保存.
基础语法
Block的定义需要定义返回值,Block名字,参数值,简单定义如下:
int (^sumBlock)(int a,int b) = ^(int a,int b) {
return a + b;
};
调用测试:
int result = sumBlock(10, 20);
printf("计算结果:%d\n",result);
通过使用typedef,函数定义变得非常容易理解.
typedef int(^SumBlock)(int a, int b);
SumBlock block2 = ^(int a,int b) {
return a + b;
};
int result2 = block2(10, 30);
block截获变量在执行的时候中会自动保存下来,之后的修改不会影响block中的输出结,如果想在block修改变量的值需要加入__block 修饰.
int a = 10;
int b = 20;
void (^block3)(void) = ^ {
printf("a = %d b = %d\n",a,b);
};
a = 30;
b = 40;
block3();
输出结果:
a = 10 b = 20
截获自动变量的方法没发实现对数组的拷贝,数组之后的更改是可以反应到Block中的.
NSMutableArray *arr = [[NSMutableArray alloc] initWithObjects:@"1",@"2",@"3", nil];
void (^block4)(void) = ^ {
NSLog(@"数组 = %@",arr[1]);
};
arr[1] = @"20";
block4();
输出结果:
数组 = 20
MRC与ARC
估计iOS开发学习中遇到的最多的就是Block了,实际开发中Block遇到的最多的问题就是循环引用,先从一份Block测试题目开始吧.下面的五道题目是同样的Block,大家根据自己的经验来判断下面几个题目在MRC与与ARC下执行结果是否一样:
题目1:
void exampleA() {
char a = 'A';
^{
printf("%cn", a);
}();
}
题目2:
void exampleB_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
char b = 'B';
[array addObject:^{
printf("%cn", b);
}];
}
void exampleB() {
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
exampleB_addBlockToArray(array);
void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
block();
}
题目3:
void exampleC_addBlockToArray(NSMutableArray *array) {
[array addObject:^{
printf("Cn");
}];
}
void exampleC() {
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
exampleC_addBlockToArray(array);
void (^block)() = [array objectAtIndex:0];
block();
}
题目4:
typedef void (^dBlock)();
dBlock exampleD_getBlock() {
char d = 'D';
return ^{
printf("%cn", d);
};
}
void exampleD() {
exampleD_getBlock()();
}
题目5:
typedef void (^eBlock)();
eBlock exampleE_getBlock() {
char e = 'E';
void (^block)() = ^{
printf("%cn", e);
};
return block;
}
void exampleE() {
eBlock block = exampleE_getBlock();
block();
}
答案:
1.无论在MRC还是在ARC情况都能正确执行.
2.ARC情况下执行正确,MRC情况下执行错误.ARC数组添加的Block的类型是NSMallocBlock类型,MRC则将Block按照NSStackBlock处理.
3.无论是MRC还是ARC添加的Block都按照NSGlobalBlock类型处理,所以都能正确执行.
4.只有ARC的情况正确执行,MRC中Block在栈中创建的exampled_getblock返回时已经无效,而且编译器会报错,error: returning block that lives on the local stack.
ARC将在堆中创建一个autorelease的NSMallocBlock类型的Block.
5.只有ARC的情况下正确执行,原因同上.
Block 类型
通过测试题目我们发现了Block有三种类NSConcreteGlobalBlock,NSConcreteStackBlock和NSConcreteMallocBlock,事实上Block还有三种适用于GC的类型NSConcreteWeakBlock,NSConcreteAutoBlock和NSConcreteFinalizingBlock.
1.全局Block:如果block没有访问外界的任何变量或者对象,那么block就是一个全局block:
2.MRC中如果Block访问了外界变量就会变成栈block.栈上的Block,如果其所属的变量作用域结束,该Block就被释放.
3.ARC为了解决栈Block释放出现的问题,会通过编译器默认的会将栈Block进行copy然后变成堆Block,通过引用计数管理Block,延长其生命周期.
以下是三个不同类型的Block展现形式:
typedef int (^SumBlock)(int a,int b);
@interface ViewController ()
@property (assign, nonatomic) SumBlock stackBlock;
@end
void (^globalBlock)() = ^() {
NSLog(@"FlyElephant---全局Block");
};
NSLog(@"FlyElephant---%@",globalBlock);
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.stackBlock = ^int(int a, int b) {
NSLog(@"FlyElephant---%@",weakSelf.stackBlock);
return a + b;
};
NSInteger test = self.stackBlock(10,10);
NSLog(@"FlyElephant---%ld---%@",test,self.stackBlock);
NSInteger num = 27;
void (^mallocBlock)() = ^() {
NSLog(@"FlyElephant---栈Block--%ld",num);
};
NSLog(@"FlyElephant---%@",mallocBlock);
友情提示:ARC项目中Block使用copy修饰,千万不要用assign修饰,本文为演示,特意用assign对Block进行修饰.
Block 原理
Block是对包含上下文变量的函数的封装,是Objective-C语言对闭包的另外一种形式的封装.Block同时也是一个对象,不过Block内部的构造与一般的对象差别很多.
Block的内存布局是由六个部分组成:
1.isa 指针:所有对象都有该指针,指向Class对象.
2.flags:用于按 bit 位表示一些 block 的附加信息.
3.reserved:保留变量.
4.invoke:最重要的变量,函数指针,指向具体的 block 实现的函数调用地址,至少要接收一个void *型的参数.
5.descriptor:指向结构体的指针,表示该 block 的附加描述信息,主要是 size 大小,以及 copy 和 dispose 函数的指针.
6.variables:捕获(capture)过来的变量,block 能够访问它外部的局部变量,就是因为将这些变量(或变量的地址)复制到了结构体中.
参考资料:
Objective-C Blocks Quiz
A look inside blocks: Episode 3 (Block_copy)