Objective-C：Block

OStack程序员社区-中国程序员成长平台 › 门户 › 编程› C语言›C语言教程

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏邀请

1、Block基础

可以将Object-c的代码块理解为C++语言的函数指针，通过代码块就能够像对待对象一样，指定要在方法和函数中传递的任意代码部分。

1.1 声明代码块

代码块的声明与函数指针的声明类似，都定义了参数和返回值；不同的是函数指针使用"*"，而代码块使用"^"。在声明代码块后，需要给其赋值将要执行内容，给赋值的代码块可以省略返回值类型，因为编译器可以从存储代码块的变量确定返回值类型；但是必须再次在括号中提供代码块的参数说明。

1 void (^myBlock)(NSString *x);   //声明代码块变量
2 myBlock = ^(NSString *x)      //给代码块变量赋值
3 {
4     NSLog(@”%@”, x);
5 };
6 myBlock(“hello world”)；   //运行代码块，类似调用函数
7 void (^myBlock)(NSString *x) = ^(NSString *x)
8 {
9     NSLog(@”%@”, x);
10 }

在一个表达式内可以同时进行代码块变量的声明和初始化。这点也和使用普通的变量一样。你可以先声明变量，之后再初始化，也可以一次完成。

1.2 使用代码块

使用代码块涉及三个方面：调用代码块、代码块作为函数参数、代码块作为方法参数。

1) 调用代码块

执行代码块与执行函数指针一样，都是在调用时传递相应参数，从而即可执行代码块体或函数体。

1 int main(int argc, const char* argv[])
2 {
3      void (^myBlock)(NSString *x);   //声明代码块变量
4      myBlock = ^(NSString *x)      //给代码块变量赋值
5     {
6          NSLog(@”%@”, x);
7     };
8     myBlock(“hello world”)；   //运行代码块，类似调用函数
9     return 0;
10 }

2) 作为函数参数

代码块在函数参数列表中的声明，与正常情况下的声明一样，无任何差别，如下所示：

1 void fBlock( int (^theBlock)(NSString *value) )
2 {
3 int result = theBlock(@”hello”);
4 }

3) 作为方法参数

将代码块作为参数传入到对象或类方法（不是函数的参数）时，语法稍有不同。如下所示。

1 -(void) method: (int (^)(NSString *)) block
2 {
3 int result = block(@”hello”);
4 }

注意：

我们是在代码块定义之后才传入了代码块参数的名称（保存代码块的变量在方法体内使用的名称），因此，通常在代码块定义时需要提供代码块变量名的位置却仅传入了^符号。

1.3 代码块作用域

代码块内程序既可以访问代码块内的局部变量，也可以访问代码块外的变量，但作用域不一样。

1) 本地变量

本地变量就是与代码块在同一范围内声明的变量，即本地变量是在代码块外定义的变量。

1 int main(int argc, const char * argv[])
2 {
3     int a =1,b = 2;
4     int (^mult)(void);  //声明代码块指针
5
6     a =10;b = 20;
7     mult=^{              //给代码块指针赋值
8         return a*b;
9     };
10
11     a = 20;
12     b = 50;
13
14     NSLog(@"%d",mult()); //调用代码块指针
15
16     return 0;
17 }
18 2016-04-25 20:00:05.663 propertyProject[890:61223] 200

因为本地变量是本地的，代码块会在定义时（赋值时）捕获创建点时的状态，即在创建代码块时会复制并保存外部变量的状态（变量值），所以输出的是200，不是2，也不是1000.

2) 全局变量

代码块外部的全局变量（静态变量）是全局的，所以其可以在任何时候被修改，即在创建代码块是不复制全局变量；并且全局变量可以在代码块中进行修改，从而反应到原来全局的变量中。

1 int main(int argc, const char * argv[])
2 {
3     static int a =1,b = 2;
4     int (^mult)(void);  //声明代码块指针
5
6     a =10;b = 20;
7     mult=^{              //给代码块指针赋值
8         return a*b;
9     };
10
11     a = 20;
12     b = 50;
13
14     NSLog(@"%d",mult()); //调用代码块指针
15
16     return 0;
17 }
18 2016-04-25 20:00:05.663 propertyProject[890:61223] 1000

3) __block变量

在创建代码块时会复制本地变量的值，从而将本地变量作为代码块中的局部变量（常量），如果想要修改它们的值，可以将本地变量声明为全局变量(static)，或者是添加语言指令__block声明为可读写的。

1 int main(int argc, const char * argv[]) {
2     __block int a =1;     //或为声明为：static int a =1
3     int (^mult)(void);    //声明代码块指针
4     mult=^{                 //给代码块指针赋值
5         a = 22;
6         return a;
7     };
8     mult();                //调用代码块指针
9     NSLog(@"%d",a);
10
11     return 0;
12 }
13 2016-04-25 20:42:01.208 propertyProject[1034:77740] 22

4) 参数变量

代码块的参数变量与函数的形式参数一样，都只是临时变量，对参数变量修改后，不能反应到原来的变量中。

5) 局部变量

局部变量是指在代码块中的定义的变量，与函数中定义的局部变量类似。

2、内存区域

对于C++对象的存储区域有全局、栈、堆区域，由于Objective-C的block也是一种对象类型，所以其存储区域也有全局、栈和堆区域。

2.1栈区域

类似C/C++语言，在局部区域定义的block也是存储在栈区域，也就是说，block只在其定义的范围有效。如下面这段代码就有危险：

1 void (^block)();
2 if()
3 {
4     block = ^{
5         NSLog(@"Block A");
6     };
7 }
8 else
9 {
10     block = ^{
11         NSLog(@"Block B");
12     };
13 }
14 block()；

定义在if及else语句中的两个块都分配在栈内存中。编译器会给每个块分配好栈内存，然而等离开了相应的范围之后，编译器有可能把分配给块的内存覆盖掉。于是，这两个块只能保证在对应的if或else语句范围内有效。这样写出来的代码可以编译，但是运行起来时而正确，时而错误。若编译器未覆盖待执行的block，则程序正常执行，若覆盖，则程序崩溃。

2.2 堆区域

为解决上述例子中的问题，可将栈中的block拷贝（copy）到堆中，因为堆中的block在任意其它范围也有效。而且一旦复制到堆上，block就成了带引用计数的对象，所以后续的复制操作都不会真的执行复制，之时递增block对象的引用计数。如果不再使用这个block，那就应将其释放，在ARC环境下会自动释放，而手动管理引用计数时，则需要自己来调用release方法。当引用计数降为0后，"分配在堆上的block"会像其它对象一样，被系统回收；而"分配在栈上的block"则无须明确释放，因为栈内存本来就会自动回收。

如下的代码就安全了，但如果是手动管理引用计数，还需进行释放：

1     void (^block)();
2     if(/* DISABLES CODE */ (1))
3     {
4         block = [^{
5             NSLog(@"Block A");
6         } copy];
7     }
8     else
9     {
10         block = [^{
11             NSLog(@"Block B");
12         } copy];
13     }
14     block();

2.3 全局区域

全局block不会捕捉任何状态（比如外围的变量等），运行时也无须有状态来参与，block所使用的整个内存区域在编译期已经完全确定了，因此，全局block可以声明在全局内存里，而不需要在每次用到的时候在栈中创建。另外，全局block的拷贝操作是个空操作，因为全局block决不可能为系统所回收。

如下例子，这种block就相当是一个单利：

1 void (^block)() =^{
2     NSLog(@"hello world");
3 };
4
5 int main(int argc, const char * argv[]) {
6     @autoreleasepool {
7         block();
8     }
9 }

由于运行该block所需的全部信息都能在编译期确定，所以可把它做成全局block。这完全是种优化技术：若把如此简单的block当成复杂的block来处理，那就会在复制及丢弃该block时执行一些无谓的操作。

3、使用问题

3.1 内存泄露体现

block在copy时都会对block内部用到的对象进行强引用(ARC)或者retainCount增1(非ARC)。在ARC与非ARC环境下对block使用不当都会引起循环引用问题。一般表现为，某个类将block作为自己的属性变量，然后该类在block的方法体里面又使用了该类本身，简单说就是：

1 self.someBlock = ^(Type var){
2     [self dosomething];
3     self.otherVar = XXX;
4     或者_otherVar = ...
5 };

如下所示：

1 @interface myClass : NSObject<NSCopying>
2 @property(nullable) NSString* name;
3 @property void (^block)(void);
4 -(void) myMethod;
5 @end
6 @implementation myClass
7 -(void) myMethod
8 {
9     self.block = ^()
10     {
11         self.name = @"hello"; //会被编译器捕捉到并及时提醒：Projects/propertyProject/myClass.m:28:9: Capturing 'self' strongly in this block is likely to lead to a retain cycle
12     };
13 }
14 @end

注意：

在［3］文章中介绍：在block代码中没有显式地出现"self"，也会出现循环引用。但经测试如果不使用self是不会出现循环引用提醒的，即在上述例子中，若使用"_name = @"hello""表达式，是不会有警告的。

3.2 解决办法

1) ARC环境下

ARC环境下可以通过使用__weak来声明一个中间变量，并将self赋值给这个中间变量，而在block中通过这个中间变量来访问self的成员属性，通过这种方式告诉block，不要在block内部对self进行强制strong引用，如下所示的例子编译器将不会出现提醒：