iOS Objective-C Block简介
1. 基本概念
block：带有自动变量（局部变量）的匿名函数（Anonymous function），也被称为闭包（closure），但是本文并不会提及Swift中的闭包。Block是Objective-C对于闭包的实现。Block不仅可以被用作属性还以用作参数和返回值，其实Block就是一个代码块，可以作为变量使用。
-
Block的本质是个对象，可以是代码高度聚合 -
Block可以嵌套定义，定义Block方法和定义函数方法相似 -
Block可以定义在方法内部或外部 - 只有调用
Block的时候，才会执行其{}体内的代码
1.1 Block的定义
在Objective-C中Block主要由标识符^、返回值类型、参数列表和代码块组成，可以没有返回值和参数。
^返回值类型(参数列表){代码块}
按照返回值和参数，Block的使用组合有如下四种：
-
- 无返回值 无参数
void(^myBlock)(void) = ^void(void) {
NSLog(@"无返回值 无参数");
};
// 可以简写成：
void(^myBlock)(void) = ^ {
NSLog(@"无返回值 无参数");
};
-
- 有返回值 无参数
int(^myBlock)(void) = ^int(void) {
NSLog(@"有返回值 无参数");
return 10;
};
// 可以简写成：
int(^myBlock)(void) = ^int {
NSLog(@"有返回值 无参数");
return 10;
};
-
- 无返回值 有参数
void(^myBlock)(int a) = ^void(int num) {
NSLog(@"无返回值 有参数---%d",num);
};
// 可以简写成：
void(^myBlock)(int a) = ^(int num) {
NSLog(@"无返回值 有参数---%d",num);
};
-
- 有返回值 有参数
int(^myBlock)(int a, int b) = ^int(int a, int b) {
NSLog(@"无返回值 有参数---%d----%d",a,b);
return a + b;
};
当返回值和参数为void时我们都可以省略不写，在开发中我们可以使用typedef定义block，在属性中使用copy修饰block：
typedef void(^MyBlock)(int a, int b);
@property(nonatomic, copy) MyBlock myBlock;
self.myBlock = ^(int a, int b) {
NSLog(@"a + b = %d",a + b);
};
self.myBlock(10, 20);
1.2 Block与外界变量的关联
1.2.1 Block 使用外界变量
首先来看一个例子
@property(nonatomic, copy) void(^myBlock)(int a, int b);
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
int c = 1;
self.myBlock = ^(int a, int b) {
NSLog(@"a + b + c = %d",a + b + c);
};
c = 2;
self.myBlock(10, 20);
}
在上面的代码中我们在Block中使用变量c去做计算，但是在执行Block代码前，我们修改了变量c的值，那么Block内部会打印什么呢？我们运行后得到如下结果：a + b + c = 31，由此可知Block在获取外界变量的时候是拷贝了一份，此时无论外界在怎么修改，在Block内部的变量都是不变的。
1.2.1 Block 使用外界变量
如果我们想在Block内部修改外界变量编译器就会报错：
Variable is not assignable (missing __block type specifier)译文：(变量不可以被分配使用，因为缺少
__block修饰符)
根据提示，我们给变量c加上__block修饰符，编译器就不会有错误提示了。示例代码如下：
@property(nonatomic, copy) void(^myBlock)(int a, int b);
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
__block int c = 1;
self.myBlock = ^(int a, int b) {
c = 3;
NSLog(@"a + b + c = %d",a + b + c);
};
self.myBlock(10, 20);
}
此时打印结果为：a + b + c = 33
此时无论我们是在外面还是在Block内部修改变量c的值都会使内外的值保持一致。此处就不在上更多的示例代码了。
Block对于用__block修饰的的外部变量的引用，实际是复制其引用地址来实现访问的，所以Block也就可以修改__block修饰的外部变量的值了。
1.3 Block循环引用
当我们使用Block的时候最常见的问题就是循环引用了，因为Block经常作为属性被self持有，当我们在Block内部使用self的时候就会造成循环引用，如果在代码中造成了循环引用，编译器会报如下的警告：
Capturing 'self' strongly in this block is likely to lead to a retain cycle
译文：Block中强引用了self可能会造成循环引用。
那么该如何解决循环引用呢？下面我们来列举几种解决循环引用的方法：
1.3.1 __weak
weakSelf是我们常用的解决Block循环引用的方法，因其简单方便，深受广大开发者喜欢。示例代码：
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)(void);
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)test1 {
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.name = @"test1";
self.myBlock = ^{
NSLog(@"%@",weakSelf.name);
};
self.myBlock();
}
此处的原理是weakSelf弱引用了self，self持有Block，Block内部持有weakSelf，因为weakSelf对self的持有是弱引用，只是一个指针指向，并不会增加引用计数，此时就会打破循环引用。
weakSelf-->self——>Block——>weakSelf
1.3.2 __weak + __strong
这也是我们常用的一种解决循环引用的方式，那么就会有人想问，不是弱引用就好了吗？为什么会用到strong，这就是weakSelf的坑点了，因为我们使用的weakSelf弱引用，那么就要注意对象的释放时机了，weakSelf对对象是弱引用，如果引用计数为0就会释放对象，但是我们还想让weakSelf持有的对象做一些事情，比如说打印，那么就会造成打印为空的现象，所以这时候使用strongSelf就可以完美的解决这个问题了，示例代码：
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)(void);
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)test2 {
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.name = @"test2";
self.myBlock = ^{
__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"%@",strongSelf.name);
});
};
self.myBlock();
}
在以上代码中，如果我们在一个UIViewController中调用该方法，仅使用weakSelf，在延迟时间没到前就pop回去，就会造成打印为空的情况，因为VC被释放，所以name也就没有值了。在这里我们使用strongSelf即使在延迟时间没到前pop回去，也会保证name的正确打印，并在打印后正常销毁控制器。
此处的使用strongSelf对weakSelf做了强引用，但是这个强引用是在Block内部的，作用域只是Block内部，当Block执行完毕自然也就会释放了。
weakSelf-->self——>Block-->（局部变量）strongSelf——>weakSelf
1.3.3 不直接使用self
既然使用self会造成循环引用，那么我们就不用self
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)(void);
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)test3 {
__block ViewController *vc = self;
self.name = @"test3";
self.myBlock = ^{
NSLog(@"%@",vc.name);
vc = nil;
};
self.myBlock();
}
- (void)test4 {
__block ViewController *vc = self;
self.name = @"test4";
self.myBlock = ^{
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"%@",vc.name);
vc = nil;
});
};
self.myBlock();
}
这里我们通过创建一个ViewController的对象，指向self，使用__block进行修饰，在Block内部使用完将其置空，就不会引用着self了，也就解决的循环引用的问题。
vc——>self——>Block vc = nil 时此引用已经断开了。
1.3.4 将self作为参数
此处跟1.3.3中的有异曲同工之妙，既然不能用self那我们也可以传入self，此处需定义一个有参数的Block。示例代码如下：
@property (nonatomic, copy) void(^mmyBlock)(ViewController *vc);
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)test5 {
self.name = @"test5";
self.mmyBlock = ^(ViewController *vc) {
NSLog(@"%@",vc.name);
};
self.mmyBlock(self);
}
- (void)test6 {
self.name = @"test6";
self.mmyBlock = ^(ViewController *vc) {
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"%@",vc.name);
});
};
self.mmyBlock(self);
}
此时我们将self作为参数传入Block，参数在使用完毕后也就销毁了，所以并不会造成循环引用。
1.4 Block的种类
有时候面试官会问你，iOS中有几种block，这个时候如果你回答说Block还有几种？那只能回家等消息了，如果你说三种，那说明你对Block有些研究，如果你能回答6种，那么面试官会继续跟你好好的聊聊。
其实我们常用的Block就是三种，另外三种都是系统级别的Block，一般很少用。这6种Block可以在Apple Opensource中的libclosure源码中的data.c文件中看到。这里推荐一下LGCooci的libclosure-74-KCBuild，可以编译运行的libclosure，可以运行并断点调试Block底层的libclosure-74源码。
void * _NSConcreteStackBlock[32] = { 0 };
void * _NSConcreteMallocBlock[32] = { 0 };
void * _NSConcreteAutoBlock[32] = { 0 };
void * _NSConcreteFinalizingBlock[32] = { 0 };
void * _NSConcreteGlobalBlock[32] = { 0 };
void * _NSConcreteWeakBlockVariable[32] = { 0 };
以上就是我们说的6种Block，其中我们常用的Block有_NSConcreteStackBlock、_NSConcreteMallocBlock、_NSConcreteGlobalBlock三种，另外_NSConcreteAutoBlock、_NSConcreteFinalizingBlock、_NSConcreteWeakBlockVariable三种是系统级别的Block在我们的日常开发中几乎用不到。
1.4.1 _NSConcreteGlobalBlock (NSGlobalBlock)
_NSConcreteGlobalBlock即全局block，不访问外界变量（包括堆区和栈区）
测试代码：
- (void)testGlobalBlock{
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"block");
};
block();
NSLog(@"%@",block);
}
打印结果：
1.4.2 _NSConcreteMallocBlock (NSMallocBlock)
_NSConcreteMallocBlock是堆Block，存在于堆内存中，是带一个引用计数的对象，需要自己进行内存管理。变量本身在栈中，因为Block能够自动截获变量，为了访问到变量，会将变量从栈内存中copy到堆内存中。
测试代码：
- (void)testMallocBlock{
int a = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"block, a的值是：%d", a);
};
block();
NSLog(@"%@",block);
}
打印结果：
1.4.3 _NSConcreteStackBlock (NSStackBlock)
_NSConcreteStackBlock即栈bolck，存储在栈中，目前看来只是一个中间状态了，现在很少有栈Block了，在最新的Xcode12.2中，如果不使用__weak修饰Block是打印不出__NSStackBlock__的。
测试代码：
- (void)testStackBlock{
int a = 10;
void (^block)(void) = ^{
NSLog(@"block, a的值是：%d", a);
};
NSLog(@"%@",^{
NSLog(@"block, a的值是：%d", a);
});
// block();
// NSLog(@"%@",block);
}
打印结果：
使用Xcode11.6打印：
使用Xcode12.2打印：
同样的代码不同的打印结果，可见由于堆Block的广泛使用，苹果对栈Block应该是在逐步弱化中。
如果你确定要使用栈Block就需要使用__weak进行修饰了，代码如下：
- (void)testStackBlock2{
int a = 10;
void (^ __weak block)(void) = ^{
NSLog(@"block, a的值是：%d", a);
};
block();
NSLog(@"%@",block);
}
打印结果：
当使用__weak修饰Block后，编译器会有个警告⚠️：
Assigning block literal to a weak variable; object will be released after assignment
译文：将块文字赋值给弱变量;对象将在赋值后被释放
此时的警告也在告诉我们，如果这样用会导致Block释放，当然在我们这个例子中不会因释放而导致其他问题，所以如果你特别确认要使用栈Block在使用__weak去修饰，如果不是很确定最好就不要这样做了。
1.4.4 小结
根据上面对常用三种Block的分析我们得出如下结论：
-
Block默认存储在全局区 - 如果
Block需要访问外界变量，则需要对Block进行拷贝操作- 首先将
Block拷贝到栈区，然后在拷贝到堆区 - 在
Xcode12.2以前（未验证，不严谨），如果并没有在Block中使用外界变量前，直接打印Block还是在栈区，在Xcode12.2中Block会直接在堆区 - 要想使用栈区
Block需要使用__weak修饰Block - 可以简单理解为弱引用
Block存储在栈区，强引用就要存储在堆区
- 首先将