2.1 什么是Blocks
2.1.1 什么是Block
Blocks 是 C语言的扩充功能。可以用一句话来表示Blocks的扩充功能：带有自动变量（局部变量）的匿名函数。
顾名思义，所谓匿名函数就是不带有名称的函数。C语言的标准不允许存在这样的函数。例如以下源代码：
int func(int count);
它声明了名称为func的函数。下面为了调用该函数，必须使用该函数的名称func。
int result = func(10);
如果像下面这样，使用函数指针来代替直接调用函数，那么似乎不用知道函数名也能够使用该函数。
int result = (*funcptr)(10);
但其实使用函数指针也仍然需要知道函数名称。像以下源代码这样，在赋值给函数指针时，若不使用想赋值的函数的名称，就无法取得该函数的地址。
int (*funcptr)(int) = &func;
int result = (*funcptr)(10);
而通过 Blocks，源代码中技能欧使用匿名函数，即不带名称的函数。我们知道了“带有自动变量的匿名函数”中“匿名函数”的概念。那么“带有自动变量值”究竟是什么呢？
首先回顾一下在C语言的函数中可能使用的变量。
- 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
- 全局变量
其中，在函数的多次调用之间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
- 全局变量
虽然这些变量的作用域不同，但在整个程序当中，一个变量总保持在一个内存区域。因此虽然多次调用函数，但该变量值总能保持不变，在任何时候以任何状态调用，使用的都是同样的变量值。
int buttonId = 0;
void buttonCallback(int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", buttonId, event);
}
如果只有一个按钮，那么该源代码毫无问题，可正常运行。但有多个按钮时会如何呢？
int buttonId = 0;
void buttonCallback(int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", buttonId, event);
}
void setButtonCallbacks() {
for (int i = 0; i < BUTTON_MAX; ++i) {
buttonId = i;
setButtonCallBack(BUTTON_IDOFFSET + i, &buttonCallback);
}
}
该源代码的问题很明显。全局变量buttonId只有一个，所有回调都使用for循环最后的值。当然如果不使用全局变量，回调方法将按钮的ID作为函数参数传递，就能解决该问题。
void buttonCallback(int buttonId, int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", buttonId, event);
}
但是，回调方在保持回调函数的指针以外，还必须保持回调方的按钮ID。
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。我们来思考一下刚才例子中用来回调按钮的类。
@interface ButtonCallbackObject : NSObject
{
int _buttonId;
}
@end
@implementation ButtonCallbackObject
- (id) initWithButtonId:(int)buttonId {
self = [super init];
if (self) {
_buttonId = buttonId;
}
return self;
}
- (void)callback:(int)event {
NSLog(@"buttonId:%d event=%d\n", _buttonId, event);
}
如果使用该类，由于对象保持按钮ID，因此回调方只需要保持对象即可。可如下使用：
void setButtonCallbacks() {
for (int i = 0; i < BUTTON_MAX; ++i) {
ButtonCallbackObject *callbackObj = [[ButtonCallbackObject alloc] initWithButtonId:i];
setButtonCallbackUsingObject(BUTTON_IDOFFSET, callbackObj);
}
}
但是，由此源代码可知，声明并实现C++、Objective-C的类增加了代码的长度。
这里我们就要用到Blocks了。Blocks提供了类似由C++和Objective类生成实例或对象来保持变量值的方法，其代码量与编写C语言函数差不多。如“带有局部变量的值”，Blocks保持局部变量的值。下面我们使用Blocks实现上面的按钮回调：
void setButtonCallbacks() {
for (int i = 0; i < BUTTON_MAX; ++i) {
setButtonCallbackUsingBloc(BUTTON_IDOFFSET + i, ^(int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", i, event);
});
}
}
Blocks的语法和保持局部变量在后面详细说明，该源代码将“带有局部变量i值的匿名函数”设定为按钮的回调。Blocks中将该匿名函数部分称为“Block literal”，或简称为“Block”。
像这样，使用Blocks可以不声明C++和Objective-C类，也没有使用静态变量、静态全局变量或全局变量时的问题，仅用编写C函数的源代码量即可使用带有局部变量值的匿名函数。
另外，“带有局部变量值的匿名函数”这一概念并不仅指Blocs，它还存在于其他许多程序语言中。在计算机科学中，此概念也称为闭包（Closure）、lamdba计算等。
表2-1 其他程序语言中 Block 的名称
| 程序语言 | Block 的名称 |
|---|---|
| C + Blocks | Block |
| Smalltalk | Block |
| Ruby | Block |
| LISP | Lambda |
| C + Blocks | Lambda |
| C++11 | Lambda |
| Javascript | Anonymous function |
2.2 Blocks模式
2.1.1 Block语法
下面我们详细讲解一下带有自动变量值的匿名函数 Block 的语法，即 Block 表达式语法（Block Literal Syntax）。前面按钮回调例子中使用的 Block 语法如下：
^(int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", i, event);
}
上面的语法省略了返回值，完整形式如下：
^void (int event) {
printf("buttonId:%d event=%d\n", i, event);
}
如上所示，完整形式的Block语法与一般的C语言函数定义相比，仅有两点不同。
（1）没有函数名。
（2）带有“^”。
“^”（插入记号，caret）记号，因为OS X、iOS应用源代码中将大量使用Block，所以插入该记号便于查找。
Block语法.png
例如：
^int (int count){return count + 1;}
省略返回值.png
省略返回值类型时，如果表达式中有return语句就使用该返回值的类型，如果表达式中没有return语句就使用void类型。
例如：
^(int count){return count + 1;}
该Block语法将按照return语句的类型，返回int型返回值。
如果没有参数，参数列表也可省略。例如：
^void (void){printf("Blocks\n");}
可以进一步省略为：
^{printf("Blocks\n");}
省略参数列表和返回值.png
语法总结：
- block作为本地变量（local variable）
returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters){...};
- block作为类的成员属性（@property）
这时候可以类比delegate，实现代理功能。
@property (nonatomic, copy) returnType (^blockName)(parameters);
- block作为函数参数（method parameter）
- (void)someMethodThatTakesABlock:(returnType (^)(parameterTypes))blockName;
- 调用包括block参数的函数，
[someObject somethodThatTakesABlock:^returnType(parameters){...}];
- 使用typedef定义block类型
typedef returnType (^TypeName)(parameterTypes);
TypeName blockName = ^returnType(parameters){...};
上面的几条语法总结内容摘抄自鸿鹄当高远博主翻译的fuckblocksyntax.com，忘了block语法的时候可以看看。
2.2.4 __block说明符
自动变量值截获只能保存执行Block语法瞬间的值。保存后就不能改写了，如果改写：
int val = 0;
void (^blk) (void) = ^{val = 1;};
blk();
printf("val = %d\n", val);
则会编译错误：
error: Variable is not assignable (missing __block type specifier)
如果想改写Block外的变量，需要在该变量钱加上_block说明符(注意，是两个下划线"")。
__block int val = 0;
void (^blk) (void) = ^{val = 1;};
blk();
printf("val = %d\n", val);
__block修饰局部变量,是对栈上的block调用copy，每次会返回新复制到堆上的block的指针，把__block变量复制至堆一份。
2.3Block传值
在实际项目中，我们经常会需要页面之间的传值，页面A——>页面B如果是正向传值的话，那么又页面B——>页面A则称为反向传值（或者叫做回调）。正向传值可以直接在push页面的时候进行传值，而反向传值则可以使用Block。
我们来看一个常用的注册登录的例子，从登录页A点注册按钮进入注册页面B，填写完用户名和密码后点完成返回到登录页，使用户名和密码自动填写好。
- 谁发送消息谁写block；
这里要从B发消息给A，所以由B页面写block。
//注册页.h
@interface SecondViewController : UIViewController
//定义声明一个Block属性
@property (nonatomic, copy) void (^myBlock)(NSString *nameStr, NSString *passWordStr);
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UITextField *userNameTextFieldB;// 用户名输入框
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UITextField *passwordTextFieldB;// 密码输入框
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIButton *finishBtn;// 完成按钮
- (IBAction)onFinishBtnClick:(UIButton *)sender;//完成按钮点击事件
@end
//注册页.m
//点击完成按钮返回登录页事件
- (IBAction)onFinishBtnClick:(UIButton *)sender {
//判断block是否为空
if (self.myBlock) {
// 调用自己的block给它传入一个实参，具体的实现代码在接受方登录页写
self.myBlock(self.userNameTextFieldB.text, self.passwordTextFieldB.text);
}
[self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];
}
//登录页.m
//跳转到注册界面的事件
- (IBAction)onRegistBtnClick:(UIButton *)sender {
SecondViewController *secondVC = [[SecondViewController alloc] init];
//调用注册页B界面的block进行实现
secondVC.myBlock = ^(NSString *nameStr, NSString *passWordStr) {
//将传进来的用户名和密码字符串赋值给当前界面的控件
self.userNameTextField.text = nameStr;
self.passwordTextField.text = passWordStr;
};
[self.navigationController pushViewController:secondVC animated:YES];
}
登录1.png
注册.png
登录2.png
2.4 Block的优点
作为函数的参数，blocks某种意义上替代了回调函数或者delegate。当函数调用了，假设某个事件触发，这时block里的内容就会运行。这样有利于代码的整合和阅读，你不需要到处去实现委托方法了。
Blocks 通常代表一个很小、自包的代码片段。因此它们作为封装的工作单元在并 发执行,或在一个集合项上,或当其他操作完成时的回调的时候非常实用。
Blocks 作为传统回调函数的一个实用的替代办法,有以下两个原因:
1.它们可以让你在调用的地方编写代码实现后面将要执行的操作。
因此 Blocks 通常作为框架方法的参数。
2.它们允许你访问局部变量。而不是需要使用一个你想要执行操作时集成所有上下文的信息的数据结构来 进行回调,你可以直接简单的访问局部变量。
以上部分内容是摘自Kazuki Sakamoto Tomohiko Furumoto 著的《Objective-C高级编程 iOS与OS X多线程和内存管理》一书中的第二章“Blocks”。有兴趣深入了解的朋友可以看看。
部分总结也借鉴了鸿鹄当高远的一篇博客。
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