《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》--第六章 第37条
（ps：此乃读书笔记，加深记忆，仅供大家参考）

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第6章 块与大中枢派发

当前多线程编程的核心就是“块”（block）与“大中枢派发”（Grand Central Dispatch， GCD）。“块”是一种可在C、C++、及Objective-C代码中使用而“词法闭包”（lexical closure），它极为有用，这主要是因为借由此机制，开发者可将代码像对象一样传递，令其在不同环境（context）下运行。还有个关键的地方是，在定义“块”的范围内，它可以访问到其中的全部变量。

GCD是一种与块有关的技术，它提供了对线程的抽象，而这种抽象则基于“派发队列”（dispatch queue）。开发者可将块排入队列中，由GCD负责处理所有调度事宜。GCD会根据系统资源情况，适时地创建、复用、摧毁后台线程（background thread），以便处理每个队列。

第37条：理解“块”这一概念

块的基础知识

块与函数类似，只不过是直接定义在另一个函数里，和定义他的那个函数共享一个范围内的东西。块用“^”符号来表示，后面根这一对花括号，括号里面是块的实现代码。

^{
    //Block implementation here
}

块其实就是个值，而且有其相关类型。与int、float或Objective-C对象一样，也可以把块赋值给变量，然后像使用其他变量那样使用它。块类型的语法与函数指针近似。

void (^someBlock)() = ^{
    //Block implementation here
};

块类型的语法结构如下：

return_type (^block_name)(parameters)

块的强大之处是：在声明它的范围里，所有变量都可以为其所捕获。这也就是说，那个范围里的全部变量，在块里依然可用。

int additional = 5;
int (^addBlock)(int a, int b) = ^(int a, int b){
    return a + b + additional;
};

int add = addBlock(2, 5);

默认情况下，为块所捕获的变量，是不可以在块里修改的。在本例中，假如块内的代码改动了additional变量的值，那么编译器就会报错。不过，声明变量的时候可以加上__block修饰符，这样就可以在块内修改了。

NSArray *array = @[@0, @1, @2, @3, @4, @5];
__block NSInteger count = 0;
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(NSNumber *  _Nonnull number, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
    if ([number compare:@2] == NSOrderedAscending) {
        count++;
    }
}];
//count = 2

这段范例代码也演示了“内联块”（inline block）的用法。传给“enumberateObjectsUsingBlock”方法的块并未先赋值给变量，而是直接内联在函数调用里了。

如果块所捕获的变量是对象类型，那么就会自动保留它。系统在释放这个块的时候，也会将其一并释放。这就引出了一个与块有关的重要问题。块本身可视为对象。实际上，在其他Objective-C对象所能相应的选择子中，有很多是块也可以响应的。而最重要之处则在于，块本身也和其他对象一样，有引用计数。当最后一个指向块的引用移走之后，块就回收了。回收时也会释放块所捕获的变量，以便平衡捕获时所执行的保留操作。

如果将块定义在Objective-C类的实例方法中，那么除了可以访问类的所有实例变量之外，还可以使用self变量。块总能修改实例变量，所以在声明时无须加__block。不过，如果通过读取或写入操作捕获了实例变量，那么也会自动把self变量一并捕获了，因为实例变量是与self所指代的实例关联在一起的。

然而，一定要记住：self也是个对象，因为块在捕获它时也会将其保留。如果self所指代的那个对象同时也保留了块，那么这种情况通常就会导致“保留环”。

块的内部结构

每个Objective-C对象都占据着某个内存区域。因为实例变量的个数及对象所包含的关联数据互不相同，所以每个对象所占据的内存区域也有大小。块本身也是对象，在存放块对象的内存区域中，首个变量是指向Class对象的指针，该指针叫做isa（参见第14条）。其余内存里含有块对象正常运转所需的各种信息。

6-1.png

在内存布局中，最重要的就是invoke变量，这是个函数指针，指向块的实现代码。函数原型至少要接受一个void*型的参数，此参数代表块。刚才说过，块其实就是一种代替函数指针的语法结构，原来使用函数指针时，需要用“不透明的void指针”来传递状态。而改用块之后，则可以把原来用标准C语言特性所编写的代码封装成简明且易用的接口。

descriptor变量是指向结构体的指针，每个块里都包含此结构体，其中声明了块对象的总体大小，还声明了copy与dispose这两个辅助函数所对应的函数指针。辅助函数在拷贝及丢弃块对象时运行，其中会执行一些操作，比方说，前者copy要保留捕获的回校，而后者dispose则将之释放。

块还把会它所捕获的所有变量都拷贝一份。这些拷贝放在descriptor变量后面，捕获了多少个变量，就要占据多少内存空间。请注意，拷贝的并不是对象本身，而是指向这些对象的指针变量。invoke函数为何需要把块对象作为参数传进来呢？原因就在于，执行块时，要从内存中把这些捕获到的变量读出来。

全局块、栈块及堆块

定义块的时候，其所占的内存区域是分配在栈中的。这就是说，块只在定义他的那个范围内有效。例如，下面这段代码就有危险：

void (^block)();
if (/* some condition */) {
    block = ^{
        NSLog(@"Block A");
    };
}else{
    block = ^{
        NSLog(@"Block B");
    };
}
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写掉。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。若编译器未覆写待执行的块，则程序照常运行，若覆写，则程序崩溃。

为解决此问题，可给块对象发行copy消息以拷贝之。这样的话，就可以把块从栈复制到堆了（？？？）。拷贝后的块，可以在定义它的范围之外使用。而且，一旦复制到堆上，块就成了带引用计数的对象了。后续的复制操作都不会真的执行复制，只是递增对象的引用计数。

void (^block)();
if (/* some condition */) {
    block = [^{
        NSLog(@"Block A");
    } copy];
}else{
    block = [^{
        NSLog(@"Block B");
    } copy];
}
block();

除了“栈块”和“堆块”之外，还有一类块叫做“全局块”（global block）。这种块不会捕捉任何状态（比如外围的变量等），运行时也无须有状态来参与。块所使用的整个内存区域，在编译期已经完全确定了，因此，全局块可以声明在全局内存里，而不需要在每次用到的时候于栈中创建。另外，全局块的拷贝操作是个空操作，因为全局块绝不可能为系统所回收。这种块实际上相当于单例。

void (^block)() = ^{
    NSLog(@"This is a block");
};

由于运行该块所需的全部信息都能在编译期确定，所以可把它做成全局块。

要点

• 块是C、C++、Objective-C中的词法闭包。
• 块可接受参数，也可返回值。
• 块可以分配在栈或堆上，也可以是全局的。分配在栈上的块可以拷贝到堆里，这样的话，就和标准的Objective-C对象一样，具备引用计数了。