简介
概述
Block objects are a C-level syntactic and runtime feature. They are similar to standard C functions, but in addition to executable code they may also contain variable bindings to automatic (stack) or managed (heap) memory. A block can therefore maintain a set of state (data) that it can use to impact behavior when executed.
简单来说，OC中的Block和其他语言中的闭包Closure是相似的——一种带有词法环境信息的函数，可以像函数一样被调用，也可以像变量一样被存储、传递，甚至可以在多线程中使用，不过最常用的还是作为函数回调callback使用。
因为Block是C语言级别的功能，所它可以在C、Objective-C、以及Objective-C++同时使用。
数据结构
Block的数据结构定义如下：
struct Block_descriptor {
// 保留变量
unsigned long int reserved;
// 大小
unsigned long int size;
// 函数指针
void (*copy)(void *dst, void *src);
void (*dispose)(void *);
};
struct Block_layout {
// isa指针，OC中所有对象都有这一指针，表示对象所属类的信息
void *isa;
// 一些附加信息
int flags;
// 保留变量
int reserved;
// 具体的实现的函数指针
void (*invoke)(void *, ...);
struct Block_descriptor *descriptor;
// 其他将是从定义block的词法作用域中捕获capture来的所有变量
/* Imported variables. */
};
Block数据结构
分类
在Objective-C中，一共有三种类型的Block：
-
_NSConcreteGlobalBlock全局静态Block，保存在全局静态区，不会访问任何外部变量，释放由操作系统控制。 -
_NSConcreteStackBlock栈区Block，保存在栈中，一般作为函数参数出现，当函数返回时会被销毁。 -
_NSConcreteMallocBlock堆区Block，保存在堆中，作为对象属性使用较多，当引用计数为0️⃣时会被销毁。
使用
声明
Block的语法规则
可以看见，声明一个Block既要指定参数类型，也要指定返回值类型，而且名字和Block体要以 ^ 开头。
@implementation BlockExample
// Global Block
void (^myGlobalBlock)(int) = ^(int value) {
printf("double value %d is %d with global block", value, 2*value);
};
// Malloc Block
- (int)doubleInt:(NSNumber *)base{
int exp = 2;
int (^doubleInt)(int) = ^(int base) {
return (int)exp*base;
};
NSLog(@"double 11 is %d with stack block", doubleInt(11));
myGlobalBlock(11);
return doubleInt([base intValue]);
}
@end
更加常用的做法是用typedef预定义一些Block。
typedef void (^MyVoidVoidBlock) (void);
typedef void (^MyVoidIntBlock) (int);
typedef int (^MyIntStringBlock) (char *);
typedef float (^MyFloatBlock)(float, float);
// ...
@interface BlockExample : NSObject
@property (nonatomic, assign) MyVoidVoidBlock someCallback;
@end
另外，在这个网站上，列出了所有可用的声明方式：
// 本地变量
returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters) {...};
// 对象属性
@property (nonatomic, copy, nullability) returnType (^blockName)(parameterTypes);
// 方法参数
- (void)someMethodThatTakesABlock:(returnType (^nullability)(parameterTypes))blockName;
[someObject someMethodThatTakesABlock:^returnType (parameters) {...}];
// C函数参数
void SomeFunctionThatTakesABlock(returnType (^blockName)(parameterTypes));
__block
在Block中，可捕获capture的词法环境变量一共有五种类型，它们分别是：
- 全局变量，包括静态变量；
- 全局函数对象，主要是C函数；
- 当前词法环境中的本地变量和参数；
- 从其他地方引入的const常量；
-
__block变量。
一般情况下，Block中捕获的变量都是只读类型的，只能引用而不可修改。但是加上存储修饰符__block之后，则既可以读也可以写。
__block int x = 123; // x lives in block storage
void (^printXAndY)(int) = ^(int y) {
x = x + y;
printf("%d %d\n", x, y);
};
printXAndY(456); // prints: 579 456
// x is now 579
循环引用
在Objective-C基于引用计数的内存管理方案中，当一个对象A持有另一个对象B时，而B同时也持有A时，就会造成循环引用的问题，导致A和B的引用计数一直大于0️⃣，因此A和B永远也释放不了，就会造成内存泄漏。当然有时候实际情况会非常复杂，经常是多个对象共同形成循环引用问题。
对于Block，这类问题尤为明显，它通常是自身引用自身造成的。当一个对象强引用某个Block时，此Block又要Capture自身时，也就是在Block的内部使用self时，就会造成此种问题。
// 这些例子中，都是因为自身对自身的引用造成的
- (void)simulateRetainCycle{
// 编译器会提示这里出现了循环引用问题
self.someCallback = ^(void) {
NSString *name = [NSString stringWithFormat:@"%@%zd",
self.name, arc4random()%10];
self.name = name;
};
}
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
Student *student = [[Student alloc]init];
student.name = @"Hello World";
student.study = ^{
NSLog(@"my name is = %@",student.name);
};
}
而要打破这种循环引用的问题，就要将避免在对象持有的block直接使用自身self。可以通过弱引用修饰符__weak解决。
- (void)simulateRetainCycle{
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.someCallback = ^(void) {
NSString *name = [NSString stringWithFormat:@"%@%u",
weakSelf.name, arc4random()%10];
weakSelf.name = name;
};
}
// 也可以定义宏
#define WEAKSELF __weak typeof(self)weakSelf = self;
#define WEAKSELF typeof(self) __weak weakSelf = self;
另外，也可以使用类似ReactiveCocoa中定义的@weakify、@strongify这样的宏。实际上，它们也是基于__weak和__strong实现的。
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