Blocks编程

  • 介绍
  • 声明创建和调用
  • Block和变量
  • Block实际应用

1.介绍

Block是一个C Level的语法以及运行时的一个特性,非常像标准C中的函数(函数指针)，但是其运行需要编译器和运行时支持,目前LLVM+Clang可以很好的支持Block(苹果修改过的GCC也可以)。Block和函数不同的是其语义 闭包 特性，以及可以有匿名block的存在。 你可以在LLVM的官方网站查看[Block语言规范][link-block-spec].
[link-block-spec]:http://clang.llvm.org/docs/BlockLanguageSpec.txt

你可以通过^ 运算符来声明一个block变量，或用来表明block定义的开始，而block的代码块则是包含在一对花括号{}内的.

int multiplier = 2;   
int (^myBlock)(int) = ^(int num){   
    return num * multiplier;   
};   
printf("%d",myBlock(4));

上面代码中的myBlock就是Block的变量名,由myBlock变量的声明可以看出，它返回值为int类型，且存在一个int型的参数。 等于号后面就是Block的定义并将其赋值给myBlock . Block的调用就和C函数的使用类似.

###2. 声明创建和调用

声明Block变量
Block变量保存着指向Block的指针，声明一个Block变量就和声明一个函数指针变量类似，只是将*改成了^. 其他的就和C的类型系统保持一致了。

void (^blockReturningVoidWithVoidArgument)(void);   
int (^blockReturningIntWithIntAndCharArguments)(int, char);   
void (^arrayOfTenBlocksReturningVoidWithIntArgument[10])(int);

另 Block还支持可变参数variadic (…) ，没有参数的话，变量列表的地方必须写上void关键字.

声明Block类型 你可以通过typedef声明Block的类型，这样多个地方需要使用同种类型的Block的时候会比较方便,

typedef float (^MyBlockType)(float, float);   
MyBlockType myFirstBlock = // ... ;   
MyBlockType mySecondBlock = // ... ;

Block创建 声明了一个Block变量之后，可以为这个变量赋值

blockReturningVoidWithVoidArgument = ^{   
      printf("%s","Block Returing Void With Void Argument.");   
}

当然你可以在声明变量的同时赋值

void (^blockReturningVoidWithVoidArgument)(void) = ^{   
      printf("%s","Block Returing Void With Void Argument.");   
}

Block调用 Block的调用和函数的调用是非常相似的,如上面定义的blockReturningVoidWithVoidArgument，调用的时候则直接 blockReturningVoidWithVoidArgument();便可.

匿名Block 当一个Block作为函数参数的时候，一般实参都是以匿名Block的方式传过去的。

void callVoidVoid(void (^closure)(void)) {   
   closure();   
}   
int main(int argc, char *argv[]) {   
    __block int i = 10;       
    callVoidVoid(^{ ++i; });   
   if (i != 11) {   
       printf("*** %s didn't update i\n", argv[0]);   
       return 1;   
   }   
   printf("%s: success\n", argv[0]);   
   return 0;   
}

当然你也可以直接调用匿名Block，如

^{ ++i; }();

3.Block和变量

一个Block的内部是可以引用自身作用域外的变量的，包括static变量，extern变量或自由变量（定义一个变量的时候，如果不加存储修饰符，默认情况下就是自由变量auto,auto变量保存在stack中的.除了auto之外还存在register，static等存储修饰符） ,对于自由变量，在Block中是只读的。在引入block的同时，还引入了一种特殊的变量存储修饰符__block,通过它的变量叫做block变量，block变量在block内部可以进行写操作的。这些变量中，自由变量是最特殊的，在Block声明的时候，自由变量在Block内部只读且其值被固定住（自由变量被拷贝了一份，且限定为const），即使在block调用前改变了这个自由变量的值，block调用的时候，看到的却还是block声明的时候的那个值。

代码示例 3.1

__block int blockValue = 0;
int autoValue = 0;

void(^printValue)(void) = ^{
    printf("blockValue = %d\n",blockValue);
    printf("autoValue = %d\n",autoValue);

};
blockValue ++;
autoValue ++;
printValue();

3.1中的代码，输出的值为

blockValue = 1
autoValue = 0

可以看到自由变量尽管自增了，但是在调用printValue这个Block的时候，看到的还是其定义的时候看到的那个autoValue的值,autoValue的值在Block的内部示无法修改的，要不然编译器会报错:

Semantic Issue: Variable is not assignable (missing __block type specifier)

Block定义时内存是分配在stack上的，当其作用域结束，就会被自动释放，所以你不需要去担心它的内存情况，我们可以对一个Block进行Block_copy()操作，Block_copy()之后，Block会被拷贝到heap中的内存中，且其所有的引用到的自由变量也将会被拷贝，当然你得记得通过Block_release()释放heap的内存空间哦。 在objc中Block是和对象一样被看作一等公民的（其实这是objc的Block扩展的功劳），你可以像使用对象那样对Block进行retain（retain只对heap中的Block起作用）,copy以及release操作.

在Block内部如果引用到对象或者对象的成员变量，那么当Block被拷贝Block_copy()之后，这个对象的引用计数会增加。

代码示例 3.2

NSObject *testObject = [[NSObject alloc] init];

NSLog(@"%lu",[testObject retainCount]); //1
NSLog(@"%lu",[self retainCount]); //1

void(^testBlock)(void) = ^{
	   NSLog(@"The Test String : %@", testObject);
   NSLog(@"The Window Object : %@", _window);
};

NSLog(@"%lu",[testObject retainCount]); //1
NSLog(@"%lu",[self retainCount]); //1
  
void(^testBlock2)(void) = Block_copy(testBlock); //testBlock会被拷贝到heap中,所以用完了要自己调用Block_release进行释放
NSLog(@"%lu",[testObject retainCount]); //2
NSLog(@"%lu",[self retainCount]); //2

testBlock2();

Block_release(testBlock2);

NSLog(@"%lu",[testObject retainCount]); //1
NSLog(@"%lu",[self retainCount]); //1

[testObject release];

Block的闭包特性使得Block可以脱离其定义的作用域进行运行，所以你可以在一个函数中返回一个Block，在别的线程或者当前线程的RunLoop中进行运行，而不用担心那些引用到的外部变量是否被释放掉了。

###4.Block实际应用 那么我们一般什么时候会用到Block呢？ Blocks通常是一小段自包含的代码片段.所以它经常被用于多线程运行的代码单元(如GCD)，或用于处理聚合类元素单元，或者作为某个函数调用完成后的回调函数.

Block用作回调函数比传统的回调函数有以下的优越性:

  • 在函数调用的时候，将Block作为一个参数传给函数
  • 允许访问本地变量，这样可以避免通过结构体将本地变量封装后传递给回调函数

应用1: Animations & Completion Handler

[UIView animateWithDuration:2 
               animations:^{
                    self.view.backgroundColor = [UIColor redColor];
                }  
                completion:^(BOOL finished){
                    if (finished){
                        self.view.backgroundColor = [UIColor blueColor];
                    } 
                }];

应用2: Enumeration
对数据集合类中的每一个元素进行遍历，每次传入一个对象，进行处理

NSArray *cards = [NSArray arrayWithObjects:@"Jack", @"Queen", @"King", @"Ace", nil];
[cards enumerateObjectsUsingBlock:^(id object, NSUInteger index, BOOL *stop) {
     NSLog(@"%@ card at index %d", object, index);
 }];

应用3: Notification Handler

    
[[NSNotificationCenter defaultCenter] 
 addObserverForName:@"TestNotification" 
 object:nil 
 queue:aNSOperationQueue 
 usingBlock:^(NSNotification *notification){
     NSLog(@"Notification: %@",notification);
 }];

应用4: GCD

    
dispatch_queue_t imageDownloadQueue = dispatch_queue_create("Image Download Queue", NULL);
dispatch_async(imageDownloadQueue, ^{
    NSURL *imageURL = [NSURL URLWithString:@"http://xxx.xx.com/a.png"];
    NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:imageURL];
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [imageView setImage:image];
    });
});
kejinlu /
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